ناوبری دریایی
ناوبری دریایی یا علم دریانوردی هنر و علمِ هدایت یک کشتی از نقطهٔ آغاز (حرکت با کشتی) تا مقصد، به شیوه‌ای کارآمد و مسئولانه است. این کار «هنر» است، به دلیل مهارتی که ناوبر باید برای پرهیز از خطرات ناوبری داشته باشد، و «علم» است، زیرا بر دانش فیزیک، ریاضیات، اقیانوس‌شناسی، نقشه‌نگاری، اخترشناسی و دیگر دانش‌ها استوار است.
ناوبری دریایی می‌تواند سطحی یا زیردریایی باشد.
ریشه‌شناسی
واژهٔ ناوبری (navigation، از واژهٔ لاتین navigatio) به معنای عمل بادبانی کردن یا سفر دریایی است. «نوتیکال» (از لاتین nautĭca، و آن نیز از زبان یونانی ναυτική [τέχνη] nautikḗ [téjne] به معنای «[هنرِ] بادبانی کردن» و از ναύτης nautes به معنای «دریانورد») به ناوبری و علم و هنر بادبانی کردن مربوط است. «نیوال» (naval، از صفت لاتین navalis) به کشتی‌ها و ناوبری، یا به‌طور خاص به نیروی دریایی، مربوط است.[۱]
تاریخچه
.jpg)
.
در روم باستان، navicularii تجارت دریایی مسافت‌بلند را انجام می‌دادند. ناوبری ساحلی از دیرینه‌ترین زمان‌ها رواج داشته است.[۳] روایت کتاب مقدس دربارهٔ طوفان بزرگ، که در آن کشتی نوح ظاهر می‌شود، هم بر افسانه‌ها و هم بر رویهٔ ناوبری تمدن‌های بین‌النهرین استوار است؛ تمدن‌هایی که از سومریان به بعد در دو رودخانهٔ خود (دجله و فرات) و خلیج فارس ناوبری می‌کردند. مصریان باستان نیز خود را به ناوبری داخلیِ نیل محدود نکردند و از مسیرهای دریای مدیترانه که از دوران نوسنگی وجود داشت بهره می‌بردند، مسیرهایی که از طریق آن‌ها پدیده‌های فرهنگی مانند مگالیت‌سازی یا فلزکاری می‌توانستند طی هزاره‌ها منتشر شوند. اهالی کرت حتی تا دورهٔ یونان میسنی (هزارهٔ دوم پیش از میلاد)، زمانی که رویدادهای اسطوره‌شدهٔ سروده‌های هومر باید در آن جای گیرند،[یادداشت ۱] یک دریاسالاریِ واقعی (حکومت بر دریاها، منسوب به شاه مینوس) برپا کردند.
هیتی‌ها، به رهبری شاه شوپیلولیوما دوم، در نخستین نبرد دریاییِ ثبت‌شده در تاریخ (حدود ۱۲۱۰ پیش از میلاد) با قبرس روبه‌رو شدند؛ در همان زمان، همهٔ تمدن‌های مدیترانهٔ شرقی از یورش‌های موسوم به «اقوام دریا» رنج می‌بردند.
فنیقی‌ها (که یونانیان آن‌ها را استادان خود در ناوبری می‌دانستند و در کتاب مقدس نیز از آنان یاد شده است[یادداشت ۲][۴]) نخستین تمدن مدیترانه‌ای بودند که با پارو زدن و بادبانی، هدایت‌شده در روز با خورشید و در شب با ستارهٔ قطبی، به دریاهای آزاد راه یافتند. ثبت شده است که آنان با عبور از تنگهٔ جبل‌الطارق («صخرهٔ جبل‌الطارق»، همان «ستون‌های هرکول» در اسطوره‌های یونانی) از اقیانوس اطلس گذشتند و در جنوب به نقطه‌ای در ساحل غربی آفریقا و در شمال به جزایر بریتانیا (یا حتی فراتر، به مکانی که متون آن را تولی می‌نامند) رسیدند؛ اما روشن نیست که آیا آنان آفریقا را دور زدند یا از اقیانوس اطلس گذشته و به آمریکا رسیدند، کاری که به احتمال زیاد در سدهٔ دهم میلادی توسط نورمن‌های شمالی (وایکینگ‌ها) انجام شد.
در اقیانوس هند و اقیانوس آرام، ناوبری‌های اقیانوسی امکان سکونت در همهٔ مجمع‌الجزایرها را فراهم کرد (ناوبری پولینزیایی). با این حال، امکان رسیدن به آمریکای جنوبی همچنان موضوع بحث است — سکونت‌گزینی در قارهٔ آمریکا از راه تنگه برینگ نیازی به ناوبری نداشت، یا در هر صورت ناوبری ساحلی برای آن کافی بود — همچنان‌که تماس‌های فرااقیانوسی احتمالی دیگرِ پیش از کریستف کلمب نیز چنین‌اند. در ربع نخست سدهٔ پانزدهم، سفرهای دریایی چینی به رهبری چنگ هه به سواحل آفریقاییِ اقیانوس هند رسیدند. پیشنهاد شده که آنان شاید حتی به اقیانوس اطلس جنوبی و حتی آمریکا و اروپا نیز رسیده باشند، اما این پیشنهاد فراتر از یک گمانه‌زنی صرف پذیرفته نشده است.
ناوبری مدیترانه‌ای، که رومیان بر آن چیره شده بودند (ماره نوستروم بی‌رقیب، از زمان پیروزی‌هایشان بر کارتاژی‌ها در جنگ‌های پونی [۲۶۴ تا ۱۴۶ پیش از میلاد]، بر مصریان در نبرد آکتیوم [۳۱ پیش از میلاد]، و بر دزدان دریایی)، در قرون وسطی، از زمانی که وندال‌ها توانستند سواحل ایتالیا را از دریا مورد حمله قرار دهند، بار دیگر به محیطی مورد مناقشه بدل شد.[۵] در سدهٔ ششم میلادی، بیزانسی‌ها توانستند کنترل را بازپس گیرند، و در سدهٔ هفتم این اعراب بودند که سرانجام حوضهٔ مدیترانه را میان خود تقسیم کردند،[۶] حوضه‌ای که حتی وایکینگ‌ها و نورمن‌ها نیز توانستند به آن دسترسی یابند. از زمان جنگ‌های صلیبی، دریانوردانِ ونیزی، جنوایی و تاج آراگون[۷] نیز حضوری چشمگیر داشتند. دانش قطب‌نما، که اعراب (که خود آن را از چینی‌ها گرفته بودند) به اروپاییان منتقل کردند، همراه با بهبودهای دیگر در فنون نجومی (اسطرلاب، عصای یعقوب، سکستانت)، فنون نقشه‌نگاری (نقشهٔ پورتولان) و کشتی‌سازی (کاراول، کرک، گالئون)، عصر اکتشاف را — که آغاز آن به رهبری پرتغالی‌ها و کاستیلیایی‌ها بود — ممکن ساخت، به‌ویژه پس از آنکه هنری دریانورد به مدرسهٔ سگرش رونق بخشید.[۸][۹] در سال ۱۴۹۲، نخستین سفر دریایی کریستف کلمب انجام شد. در سال ۱۴۸۸، بارتولومئو دیاس دماغهٔ امیدنیک را دور زد، که راه اقیانوس هند را گشود. واسکو دو گاما در سال ۱۴۹۸ به کالیکوت (هند) رسید. میان سال‌های ۱۵۱۹ تا ۱۵۲۱، سفر دریایی ماژلان-الکانو دور دنیا را چرخید و طول جغرافیایی را با روش سازمان‌دهندهٔ علمی آن، روئی فالیرو، اندازه‌گیری کرد. تا سدهٔ شانزدهم، برتری اسپانیایی‌ها-پرتغالی‌ها در ناوبری در زمینه‌هایی چون جغرافیا و کیهان‌نگاری آشکار بود. خلبانان انگلیسی و فرانسوی هر دو ناوبری را از متون پدرو د مدینا، مارتین فرناندز د انسیسو و مارتین کورتس، از جمله دیگران، آموختند. ترکیب «توپ‌ها و بادبان‌ها» گفته شده که به کشورهای اروپایی برتری داد تا بر دیگران چیره شوند،[۱۰] و «سیستم جهانیِ» مدرن را به راه انداختند.[۱۱]
از سدهٔ هجدهم، انگلستان برتری دریایی داشت، واقعیتی که در اوایل سدهٔ نوزدهم با نبرد ترافالگار (۱۸۰۵) تثبیت شد. از جمله مهم‌ترین سفرهای دریایی انگلیسیِ آن دوران، سفرهای جیمز کوک (۱۷۷۹–۱۷۶۸) بود؛ و نیز دومین سفر دریایی بیگل (۱۸۳۶–۱۸۳۱) بود که اهمیت بسیاری برای تحول بعدیِ نظریهٔ فرگشتِ چارلز داروین داشت. در بحبوحهٔ عصر ناوبری بخار، فنون و کشتی‌ها همچنان در بادبانی اقیانوس‌پیما (کلیپر) بهبود می‌یافتند، فنونی که تا سدهٔ بیستم و به‌ویژه پس از گشایش کانال پاناما برای ناوبری تجاری منسوخ نشدند. با این همه، خوش‌بینیِ افسارگسیخته‌ای که طراحی دریایی آن دوران را مشخص می‌کرد، با غرق شدن تایتانیک (۱۹۱۲) ضربه‌ای سخت خورد.
کشتیرانی معاصر، به‌طور گسترده، یکی از کارکردهای سنتیِ خود مانند حمل‌ونقل مسافر را کنار گذاشته و هوانوردی جایگزین آن شده است، هرچند با دو استثنای مهم: سفرهای تفریحی (گردشگری با کشتی‌های کروز) و جابه‌جایی نامنظم افراد (مهاجرت غیرقانونی). از زمان انقلاب صنعتی دوم، بخش عمدهٔ حجم حمل‌ونقل بار را هیدروکربن‌ها (نفتکش‌ها و کشتی‌های حامل گاز) تشکیل داده‌اند. مواد خام دیگر نیز به‌صورت فلّه بر روی کشتی‌های باری حمل می‌شوند، اما از سال ۱۹۵۶ به بعد، بخش بزرگی از کالاهای گوناگون با کانتینرهای استاندارد سازگار شدند که بارگیری و تخلیهٔ سریع‌تری را ممکن می‌سازند و امکان ترکیب با حمل‌ونقل زمینی (قطب حمل‌ونقل) را فراهم می‌کنند. ناوبری بسیار فناورانه، خدمهٔ کشتی‌ها را کاهش داده و اندازهٔ آن‌ها را افزایش داده است. برای نمونه، در ماهیگیری در آب‌های عمیق، که با ابزارهای پیچیده طعمهٔ خود را می‌یابد و کشتی‌های یخچالی یا کشتی‌کارخانه‌ها مدت نامحدودی در دریا می‌مانند، چیزی که در برخی شرایط آن‌ها را در برابر شکل‌های تازهٔ دزدی دریایی آسیب‌پذیر کرده است.
روش‌های و تکنیک‌ها
این‌ها روش‌هایی هستند که در ناوبری دریایی برای حل سه مسئلهٔ ناوبری به کار می‌روند:
- تعیین و حفظ «مسیر».
- تعیین «زمان»، «سرعت» و «مسافت»، برای مدت سفر.
- دانستن «عمقی» که در آن حرکت می‌شود، تا کشتی به گل ننشیند.
ناوبری ساحلی
ناوبری و مکان‌یابی کشتی با فنون موقعیت‌یابی مبتنی بر مشاهدهٔ سمت‌ها و فاصله تا نقاط شاخص ساحلی (فانوس‌های دریایی، دماغه‌ها، بویه‌ها و غیره)، به شیوهٔ بصری (پلوروس)، مشاهدهٔ زوایای افقی (سکستانت) یا روش‌های الکترونیکی (سمت‌گیری با رادار از راکن‌ها، تراپاسخگرها و غیره).
ناوبری تخمینی
ناوبری و مکان‌یابی کشتی به روش‌های تحلیلی، پس از در نظر گرفتن عناصر زیر: موقعیت اولیه، سمت(ها)، چه سمت‌های مطلق، سمت‌های سطحی یا سمت‌های نسبی. همچنین سرعت و نیز عوامل بیرونی که به‌طور جزئی یا کامل بر مسیر تأثیر گذاشته‌اند، مانند باد (رانش باد) و/یا جریان (سمت جریان و شدت ساعتی جریان اقیانوسی). نقطهٔ به‌دست‌آمده از محاسبات را «موقعیت تخمینی» می‌نامند، با عرض و طول جغرافیاییِ متناظر آن. این نقطه با نام نقطهٔ فانتزی نیز شناخته می‌شود.
ناوبری لوکسودرومیک (خط هم‌گوشه)
ناوبری‌ای که یک خط هم‌گوشه را دنبال می‌کند، یعنی همهٔ نصف‌النهارها را در زاویه‌ای یکسان قطع می‌کند. روی یک نقشه دریانوردی که از سامانه تصویر مرکاتور پیروی می‌کند، یک خط لوکسودرومیک با یک خط هم‌گوشه نمایش داده می‌شود. این نوع ناوبری برای مسافت‌های نه‌چندان طولانی مفید است، زیرا امکان می‌دهد مسیر ثابت بماند،[۱۲] اما کوتاه‌ترین مسافت را ارائه نمی‌دهد.
ناوبری دایرهٔ بزرگ
ناوبری‌ای که کوتاه‌ترین مسافت میان دو نقطه را دنبال می‌کند، یعنی مسیری که از یک دایره بزرگ پیروی می‌کند. چنین مسیرهایی کوتاه‌ترین فاصله را میان دو نقطه روی کرهٔ زمین به دست می‌دهند.[۱۲] برای محاسبهٔ سمت و فاصله میان دو نقطه، لازم است یک مثلث کروی که رأس‌های آن مبدأ، مقصد و قطب هستند حل شود.[۱۳]
ناوبری نجومی
ناوبری و مکان‌یابی کشتی با فنون موقعیت‌یابی جغرافیایی مبتنی بر مشاهدهٔ ستارگان و دیگر اجرام آسمانی. متغیرهایی که برای یافتن موقعیت اندازه‌گیری می‌شوند عبارت‌اند از: ارتفاع زاویه‌ایِ مشاهده‌شدهٔ ستارگان بالای افق، که با سکستانت (پیش‌تر با اسطرلاب یا ابزار دیگر) اندازه‌گیری می‌شود، و زمان، که با ساعت اندازه‌گیری می‌شود.
از نظر مفهومی، این فرایند پیچیده نیست:
- با دانستن زمان مشاهده، و با داده‌های موجود در تقویم دریانوردی، می‌توان مختصات نجومیِ ستارهٔ مشاهده‌شده را تعیین کرد.
- با دانستن مختصات ستارهٔ مشاهده‌شده و ارتفاع بالای افق که با آن مشاهده شده، می‌توان نتیجه گرفت که موقعیت مشاهده‌گر روی دایره‌ای قرار دارد که مرکز آن در نقطهٔ جغرافیاییِ درست زیر آن ستاره است.
- هر مشاهده‌گری که در هر نقطه‌ای از آن دایره باشد، ستاره را با همان ارتفاع بالای افق مشاهده خواهد کرد.
- بنابراین مشاهده‌گر می‌تواند بداند که موقعیتش جایی روی این دایره است.
در عمل، فرایند ریاضی، که به آن «کاهش» مشاهده گفته می‌شود، می‌تواند برای افراد ناآشنا پیچیده باشد. باید بر ارتفاع مشاهده‌شده با سکستانت، یک سری تصحیحات برای جبران انکسار جوّی، اختلاف‌منظر و دیگر خطاها اعمال شود. پس از انجام این کار، باید یک مثلث کروی به روش‌های ریاضی و مثلثاتی حل شود.
روش‌های بسیاری برای انجام این کار وجود دارد. روش‌های دستی از جدول‌ها (مثلثاتی، لگاریتمی و غیره) برای تسهیل محاسبات استفاده می‌کنند. ورود ماشین‌حساب‌ها و رایانه‌های الکترونیکی در پایان سدهٔ بیستم محاسبه را بسیار تسهیل کرد، اما پیدایش سامانهٔ موقعیت‌یاب جهانی (GPS) باعث شد ناوبری نجومی دیگر اهمیت چندانی نداشته باشد و به‌عنوان یک روش جایگزین در صورت خرابی سامانه‌های الکترونیکی درون کشتی، یا به‌عنوان سرگرمی‌ای با علاقهٔ علمی، به حاشیه رانده شود.
ناوبری ماهواره‌ای
ناوبری و مکان‌یابی کشتی با فنون موقعیت‌یابی مبتنی بر کمک سامانه‌های موقعیت‌یابی جهانی، مانند جی‌پی‌اس، گلوناس یا گالیلئو. این پرکاربردترین و ساده‌ترین سامانه برای استفاده است، با وجود خطاهایی که ممکن است رخ دهد.
ناوبری اینرسیایی
ناوبری و مکان‌یابی کشتی از راه تحلیل داده‌های به‌دست‌آمده از شتاب‌سنج‌ها و/یا ژیروسکوپ‌های نصب‌شده روی کشتی، که شتاب‌های تجربه‌شده را در سامانه‌های الکترونیکی پیچیده انتگرال‌گیری می‌کنند و با تبدیل آن‌ها به سرعت (در هر سه محور ممکنِ جابه‌جایی) و بر پایهٔ مسیرهای مشاهده‌شده، امکان به‌دست آوردن موقعیت کشتی را فراهم می‌کنند.
نمادنگاری
پیام‌آور موفقیت یک سفر دریایی، دلفین بود؛ به همین دلیل تصویر آن به نماد همراه همهٔ کشتی‌ها بدل شد.
در دوره‌ای متأخرتر، ناوبری به شکل زنی به تصویر کشیده شد که تاجی از پاشنه‌های کشتی بر سر دارد و جامه‌اش با بادها به اهتزاز درآمده است. او یک دستش را بر سکان تکیه داده و در دست دیگر ابزار اندازه‌گیری ارتفاع را نگه می‌دارد. در پای او، ظرف کوچک آب، قطب‌نما، سه‌شاخهٔ نپتون و ثروت‌های تجارت دیده می‌شود، در حالی که دریا در افق، همراه با یک فانوس دریایی و کشتی‌هایی با بادبان کامل که آن را می‌پیمایند، به تصویر کشیده شده است.[۹]
جستارهای وابسته
یادداشت‌ها
- ↑ بیش از هزار «کشتی مقعر» که به ساحل تروآ رسیدند، بداقبالی دریانورد اودیسئوس، و مهارت «آرگونات‌ها»، که در میان آنان سازندهٔ کشتیِ هم‌نامش، آرگوس، نیز حضور داشت.
- ↑ کشتی‌های صور برای شاه سلیمان کالاهایی از مکان‌های دوردست، از جمله ترشیش (تارتسوس)، تأمین می‌کردند؛ به همان مقصد، یک کشتی فنیقی یونس را حمل می‌کرد، تا آنکه خدمهٔ کشتی، او را که مسئول توفانی می‌دانستند که در شرف غرق کردنشان بود، به دریا انداختند.
منابع
- ↑ Navigation: theory and practice of charting a course for a ship, aircraft or spaceship. Nautical: Relating to or involving ships or shipping or navigation or seamen. Naval: (nautical) Of or relating to ships in general.
- ↑ "The Rome 101 blog". Archived from the original on 20 November 2016. Retrieved 19 November 2016.
- ↑ "15.1 The Earliest Ships and Sailors — The Outline of History by H. G. Wells". outline-of-history.mindvessel.net. Retrieved 2023-01-20.
- ↑ "New Perspectives on Phoenician Sailing". www.metmuseum.org. Retrieved 2023-01-20.
- ↑ "The Rome 101 blog". Archived from the original on 20 November 2016. Retrieved 19 November 2016.
- ↑ Pirenne, Henri (1922). "Mahomet et Charlemagne". Revue belge de philologie et d'histoire. 1: 77–86. doi:10.3406/rbph.1922.6157. hdl:2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/11100.
- ↑ Salabert, Vicente (1970–1971). "La expansión catalano-aragonesa por el Mediterráneo en el siglo XIV". Anuario de Estudios Medievales (in Spanish) (7). ISSN 0066-5061.
- ↑ Picatoste, Felipe (1891). Apuntes para una biblioteca científica española del Siglo XVI: estudios biográficos y bibliográficos de ciencias exactas físicas y naturales y sus inmediatas aplicaciones en dicho siglo (in Spanish).
- 1 2 Diccionario enciclopédico popular ilustrado Salvat (1906–1914)
- ↑ Cipolla, Carlo Maria, Cañones y velas en la primera fase de la expansión europea, 1967.
- ↑ Fernand Braudel, Immanuel Wallenstein.
- 1 2 Weintrit, Adam; Neumann, Tomasz (7 June 2011). Methods and Algorithms in Navigation: Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. CRC Press. pp. 139–. ISBN 978-0-415-69114-7.
- ↑ "Navisfera de Wilson". 2009-04-22. Archived from the original on 2009-04-22. Retrieved 2023-01-24.
پیوند به بیرون
- دریانوردان
- کشتی‌ها
- ناوبری فلکی
- ناوبری