Забытая навигация.

Я даже замер, когда на окраине Аксая увидел на фоне неба знакомый, но забытый силуэт пирамиды геодезического знака.

Когда-то они были привычны для степного пейзажа. Потом постепенно стали исчезать. Какие-то из них сгнили и повалились сами. Какие-то «нашли применение» в домашнем хозяйстве. Но подозреваю, что большинство из них закончило свою жизнь в пунктах приёма металлолома. Слишком часто я, взойдя на очередной курган, видел бетонные столбики с торчащими из них пеньками уголков.

Это притом, что они являются государственными объектами, и государством же охраняются.
На встреченном мною знаке имелась соответствующая табличка.

Стал вспоминать, где еще остались такие знаки. Вспомнил свою любовь - гору Пирамидальную. Этому фото уже десяток лет, но совсем недавно, проезжая по шоссе Белая Калитва - Шахты, видел над горизонтом тонкий силуэт этого знака. К нему на машине не подъедешь, может быть, поэтому уцелел.

Еще где-то случайно уцелел этот центр геодезического пункта 1939 г. В тот год страна готовилась к войне и, стоя у этой торчащей из земли трубы, интересно попытаться понять, почему именно здесь соорудили геодезический пункт.

Следует упомянуть, что геодезические пункты- это сложные сооружения. А «пирамиды» или «знаки» их верхняя видимая часть.

На этой карте северо-восточной окраины Ростова, изданной где-то в 70-х, отметил все такие пункты. Их было много.

Они нужны были не только военным. Хотя им в первую очередь. Но и всем, кто, так или иначе, занимался землепользованием. Строителям дорог, плотин, энергосетей. Колхозникам, мелиораторам, геологам и многим другим.

Задался вопросом: неужели не было другого метода ориентирования в пространстве, кроме как наставить на каждом кургане геодезические знаки? Стал читать и вспоминать историю навигации на планете Земля.

Считается, что систему координат придумал древнегреческий астроном, механик, географ и математик Гиппарх Никейский во втором веке до н.э.

Затем эту систему развил известный учёный Клавдий Птолемей во втором веке уже нашей эры.

А окончательно сформировал великий французский математик Рене Декарт уже в 17-м веке. И надо, к слову сказать, что чем больше я узнаю об этом учёном, тем больше впечатляюсь его гением.

Что касается практики, то у путешественников во все времена не было другой базовой системы знаков, кроме небесных тел. И главного из них - Солнца.

Люди быстро поняли, как определить широту места, в котором они оказались.

Для этого всего лишь надо измерить угол, под которым находится солнце, или другое небесное тело в фиксированный момент местного времени. Например, в астрономический полдень. А затем, зная дату наблюдения, не трудно определить широту. Конечно, при этом надо иметь под рукой таблицы соответствующих вычислений.

Но иное дело долгота. Для её определения необходимо знать не только местное время, но и время в базовой точке. Например, в порту отправления или на Гринвичском меридиане. А для этого нужны очень точные часы. И даже не столько точные, а способные многие месяцы находиться на борту качающегося на волнах судна и не отклониться от эталона.

Таких часов не было вплоть до конца 18-го века. 

Поэтому и в эпоху Великих географических открытий, и позже в эпоху бурного развития мореплавания между континентами, пиратства и морских сражений, мореплаватели выходили из порта, двигались по широте, потом «поднимались» или «спускались» на широту порта назначения и двигались по ней.

Перелом наступил во второй половине 18-го века, когда были изобретены секстант и морской хронометр.

Английский часовщик Джон Гаррисон в начале 18-го века изобрёл морской хронометр, в котором  самая нежная часть часового механизма – балансир не был подвержен влиянию перепадов температур и качки, неизбежные на корабле. Кроме этого его хронометр был оснащен анкерным механизмом спуска. Привычным всем, кто хоть раз разбирал обычные современные часы.

Затем он в течении 31 года совершенствовал своё изобретение и в конце концов довёл его до совершенства.

У секстанта же нет «отца». Хотя известно, что над его разработкой работали многие учёные, в том числе и Исаак Ньютон. Секстант стал, скорее всего, плодом эволюционного развития навигационных приборов. Хотя в нём заложена одна очень остроумная идея. В визире этого инструмента совмещены горизонт и наблюдаемое небесное тело, которое наблюдатель видит не напрямую, а через систему фильтров и зеркал.

Такая конструкция облегчает наблюдение, особенно на качающейся палубе, и делает их более точными, чем на предшественнице секстанта – астролябии. А искомый угол отсчитывается по лимбу.

То есть, ни секстант, ни хронометр не стали принципиальными открытиями в навигации. Секстант просто сделал процесс измерения угла небесных тел над горизонтом более удобным, а хронометры сделали измерение времени более точным.

Но именно точность приборов была критическим фактором в навигации. Чтобы понять это, достаточно помнить, что 1° долготы на экваторе равен 109,5 км.

Не стоит думать, что изобретение секстанта и хронометра превратили жизнь мореплавателей в бланманже.

С удовольствием вспоминаю прочитанные в юности «Рассказы южных морей» Джека Лондона. Там есть такой эпизод:

…Утро следующего дня выдалось тихое и ясное, на горизонте вставало пылающее тропическое солнце. Юго-восточный пассат повернул на восток и гнал шхуну со скоростью восемь узлов. Капитан Девенпорт определил точное место судна, сделав поправку на течение, и объявил, что до Моренаута осталось не больше десяти миль. Шхуна прошла десять миль и еще десять, но тщетно марсовые на всех трех мачтах всматривались вдаль: ничто не нарушало однообразия пустынного, сияющего в лучах солнца океана.

— И все-таки земля совсем рядом! — прокричал им с кормы капитан Девенпорт.

Мак-Кой успокаивающе улыбнулся, а капитан схватил секстан и, бросив на Мак-Коя безумный взгляд, снова принялся за вычисления.

— Так и знал, что я прав! — закричал он, кончив вычисления. — Двадцать один и пятьдесят пять южной широты; один — тридцать шесть и два — западной долготы. Вот где мы сейчас находимся. Остров в восьми милях под ветром. А что у вас получилось, мистер Кониг?

Старший помощник просмотрел свои выкладки и тихо сказал:

— Широта у меня та же, что и у вас, — двадцать один и пятьдесят пять, но долгота совсем другая: один — тридцать шесть, сорок восемь. Это значит, что остров с наветренной стороны и…

Но капитан встретил его слова таким презрительным молчанием, что мистеру Конигу не оставалось ничего другого, как заскрежетать зубами и пробормотать про себя проклятие.

— Круче к ветру! — приказал капитан рулевому. — Три румба вправо, так держать!

Он снова углубился в вычисления, заново проверяя их. Пот лил с него градом. Он нервно кусал губы, жевал усы, грыз карандаш и глядел на цифры с таким ужасом, словно перед ним стояло привидение. Внезапно, охваченный дикой вспышкой гнева, он скомкал исписанный листок и растоптал его ногами. Мистер Кониг злорадно ухмыльнулся, а капитан прислонился к рубке и в течение получаса молчал, размышляя и безнадежно глядя в океан.

— Мистер Мак-Кой, — вдруг прервал он молчание. — Милях в сорока отсюда, к северу или северо-западу, на карте указана группа островов — острова Актеона. Что вы о них скажете?

***

То есть, все эти многие тысячи пирамид по всей стране можно было не строить, а дать в каждую бригаду землекопов или во взвод солдат секстант и хронометр. Собственно, так и произошло с появлением спутниковой навигации. А геодезические знаки на фоне подступивших к ним кварталов выглядят скелетами динозавров.

Но! Жить на нашей планете становится всё интереснее и интереснее, и не исключено, что станет так интересно, что все эти «GPS» и «Глонас» кто-то вдруг выключит, и вместе с ними многое другое.

Поэтому будет совсем не лишним вспомнить, как прокладывали себе путь наши деды. И я решил смастерить из строительного уровня и угломера импровизированный секстант, снабдив это устройство простейшей оптической системой. И попробовать определить широту и долготу, а главное, погрешность, с которой это будет сделано.

Так, на всякий случай. О результатах напишу.

Эпилог:

Александр Городницкий "Система Декарта"

Давайте отложим вчерашние планы

До нового марта,

Дожди, бездорожье и рыжее пламя

В системе Декарта.

И в небе над бором срываются звезды

С привычного круга.

«В осеннюю пору любить уже поздно,» —

Вздыхает подруга.

Забудем про бремя мальчишеской прыти,

В леса эти канув.

Кончается время веселых открытий

И новых романов.

Поймешь поутру, поразмысливши мудро,

Что крыть уже нечем,

И даже когда начинается утро,

То все-таки вечер.

Храните от боли усталые нервы,

Не слушайте бредни

Об этой любови, что кажется первой,

А стала последней.

Сырой и тревожной для леса и поля

Порой облетанья

Менять невозможно по собственной воле

Среду обитанья.

Но жизнь и такая мила и желанна,

Замечу я робко,

Пока привлекают пустая поляна

И полная стопка.

Пока мы под сердцем любовь эту носим,

Все ставя на карту,

И тихое скерцо пиликает осень

В системе Декарта.