Già nel 1400 i metodi per misurare le distanze era molto differenti anche a causa delle diverse esigenze legate alla navigazione. Uno strumento utilizzato in quel periodo fu il "Bastone di Giacobbe" formato da un'asta graduata ed un bastone scorrevole capace di misurare la distanza tra l'orizzonte e l'altro.
Nel 1675 nacque il Royal Greenwich Observatory con decreto di Carlo II al solo scopo di migliorare il livello di conoscenza astronomica richiesto per supportare la navigazione in mare. Quell'anno l'astronomo reale John Flamsteed venne incaricato "di applicarsi con la più precisa cura e diligenza alla rettifica delle tavole dei moti dei cieli e dei luoghi delle stelle fisse, in modo da scoprire tanto longitudine dei luoghi desiderata per perfezionare l'arte della navigazione. "
Attualmente, l'HM Nautical Almanac Office continua a pubblicare le più recenti tecniche di astronomia attraverso libri, software ed altri servizi.
Nella metà del '700 la navigazione ebbe un ruolo rilevante per lo scambio commerciale e per l'espansione. In quel periodo ancora nessuno strumento di precisione si era affermato.
Il sestante fu inventato nel 1757 da John Campbell, un ufficiale della Royal Navy, risultò utile a causa della propria precisione aiutò gli inglesi ad eccellere per un breve periodo nella navigazione. Questo apparve utile specialmente nella navigazione notturna riducendo la dispersione di navi durante la navigazione. Il motivo per cui il sestante era utilizzabile di notte era che permetteva all'utente di utilizzare l'osservazione delle stelle invece di avere solo il sole per l'uso. I sestanti erano l'invenzione tecnologica di navigazione più critica del suo tempo. Il problema principale prima che il sestante fosse scoprire la longitudine, fu per questo che così tante persone morirono nei naufragi.
Si sostiene che questo strumento sia anche migliore degli strumenti moderni a causa della propria precisione non influenzata dalla necessità di elettricità; a tal proposito, sarebbe utile che le navi portassero a bordo un sestante nel caso in cui perdano elettricità e non abbiano alcuna forma di navigazione.
Il problema dell'utilizzo del sestante si riscontro nella navigazione aerea dato che non si ha di riferimento la linea del mare come nella navigazione marittima.
Così, nel 1896 Sanford Lockwood inventò il sestante a bolle capace di orientare anche la navigazione aerea. Una soluzione al problema è stata quella di utilizzare una bolla per determinare il piano di riferimento. La bolla in un aereo è soggetta all'accelerazione dell'aereo. Se l'aereo è in una brusca virata, la bolla verrà spostata. Di conseguenza, quando il navigatore utilizza un sestante a bolle, il pilota cerca di far volare l'aereo dritto e livellato.
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