Супернавигаторы. О чудесах навигации в животном мире - Дэвид Барри

Пока что никто точно не знает ни как именно полярная крачка прокладывает курс через огромные пространства открытого моря, ни как она находит свои гнездовья.

Теперь кажется удивительным, что столь многие мореплаватели когда-то были готовы, рискуя жизнью, пересекать океаны, имея в своем распоряжении столь безнадежно несовершенные навигационные приборы. Представьте себе, что вы отправляетесь в путешествие, которое может продлиться несколько месяцев, без сколько-нибудь надежных средств определения своего местоположения. А поскольку способов хранения свежих продуктов еще не существовало, а запасы питьевой воды можно было пополнять только за счет дождя, такое предприятие было еще более рискованным, чем оно стало бы в наши дни. Несовершенство методов навигации стоило жизни бесчисленным морякам, хотя причиной их гибели чаще бывали не кораблекрушения, а цинга, жажда и голод. К тому же, как ясно показывает пример пестрогрудого лесного певуна, человек — не единственное животное, которое сталкивается с такими проблемами.

В далеком прошлом навигация в открытом море была делом настолько опасным, что мореплаватели, видимо, старались по возможности придерживаться уже знакомых маршрутов — хотя это, разумеется, не означает, что они ходили исключительно вдоль берегов. Если они хотя бы приблизительно знали, какое расстояние им нужно пройти и в каком направлении, и могли оценить с разумной точностью свою скорость и курс, они могли с достаточной уверенностью рассчитывать, что доберутся до цели. У мореплавателей Северного полушария было удобное средство определения широты по высоте Полярной звезды над горизонтом, а начиная приблизительно с 1500 года, благодаря тщательным наблюдениям астрономов, также появилась возможность измерения широты по высоте солнца в полдень.

Если широта пункта назначения была известна, мореплаватели могли рассчитывать, что — рано или поздно — достигнут его, следуя вдоль соответствующей параллели. Но, как только земля скрывалась из виду, они теряли способность точного определения своего местоположения, так как у них не было средств определения долготы. Это означало, что они никогда не знали с уверенностью, когда именно дойдут до цели, — что было весьма опасно, особенно в бурную погоду или в условиях плохой видимости.

Невозможность определения долготы означала также невозможность составления точных карт. Например, разброс оценок ширины Тихого океана составлял тысячи километров, а Соломоновы острова, которые испанцы обнаружили в середине XVI века, были затем «потеряны» еще на двести лет. Даже карты знакомых европейских вод часто бывали чудовищно неточными. «Проблема определения долготы» была разрешена только в середине XVIII века, хотя на протяжении двух столетий до этого различные европейские правительства обещали за ее решение огромные награды; мореплаватели же получили эту новую методику в свое распоряжение и научились пользоваться ею и того позже[87].

Как же первые мореплаватели ориентировались в открытом море?

Помимо астрономических наблюдений в их распоряжении были три простых прибора: магнитный компас (который, по-видимому, вошел в употребление в Европе где-то в XII веке), лаг и лот.

Компас, разумеется, давал возможность держаться прямого курса, хотя даже это было далеко не так просто, как кажется, потому что этот прибор был подвержен потенциально опасному эффекту, который называют «девиацией». Речь идет об отклонении стрелки магнитного компаса, которое вызывают имеющиеся на борту судна железные предметы, влияющие на компас. Еще более сбивало с толку то обстоятельство, что девиация зависит от направления, в котором движется судно.

Эта странная проблема была понята — и действенные средства борьбы с девиацией разработаны — только в XIX веке. Долгое время ушло и на осознание того факта, что истинный север существенно отличается от севера магнитного, причем разница между ними изменяется не только в зависимости от местоположения, но и с течением времени.

Лаг, которым пользовались мореплаватели в старину, — это просто деревянная дощечка, прикрепленная к концу длинной веревки, на которой через регулярные интервалы завязаны узлы. Лаг бросали за борт корабля и смотрели, насколько он сместится к корме в течение фиксированного временного интервала, который измеряли при помощи песочных часов. Число узлов, которые уходили за борт за это время, позволяло оценить скорость судна относительно воды. Один узел считали по определению равным одной морской миле (1,852 километра) в час. Эта система была весьма действенной, хотя калибровка лага часто бывала делом непростым.

Лот был прибором еще менее сложным — если такое вообще возможно. Он попросту представлял собой длинную веревку, на конце которой имелась коническая свинцовая гиря; ее бросали за борт, чтобы измерить глубину воды. Полость, предусмотренную на нижней стороне гири, иногда заполняли жиром, что позволяло получить образец материала морского дна (грунта), чтобы узнать, состоит ли оно, например, из песка, гравия или ила. На картах прибрежных вод указывали характер дна, и эта информация в сочетании с данными о глубине моря могла помочь в определении местоположения судна.

Но, разумеется, обычный лот становился бесполезен в открытом море, где глубина воды часто достигает нескольких тысяч метров. Там штурманы прошлого могли оценивать свое местоположение только одним простым способом: они отслеживали, как долго судно шло в том или ином направлении. Скажем, если вы шли западным курсом в течение десяти часов со скоростью пять узлов, можно считать, что вы оказались на пятьдесят миль западнее, чем были за десять часов до того. Или надеяться на это.

Отмечая все изменения скорости и направления движения судна (обычно на простой доске с отверстиями для колышков, так как писать большинство моряков не умело), теоретически можно было определить положение судна относительно исходного пункта его маршрута — даже после нескольких изменений курса и скорости. Этот процесс называют «счислением пути», а по-английски — dead reckoning[88] (DR)[89]. Часто говорят, что аббревиатура DR означает deduced reckoning («дедуктивное счисление»), но термин этот существует по меньшей мере с XVII века, и происхождение его покрыто мраком. Я предпочитаю думать, что его изобрел какой-нибудь мореплаватель Елизаветинской эпохи, склонный к черному юмору.

Недостаток счисления пути состоит в том, что метод этот ненадежный. Точнее говоря, очень ненадежный.

При его применении может возникать множество ошибок, которые чрезвычайно трудно отслеживать и исправлять. Во-первых, приходится иметь дело с океанскими течениями, которые даже в глубоководных районах океана могут быть очень сильными. Обнаружить их невозможно, если нет никаких средств обеспечить неподвижность судна. Лаг может показывать, что корабль делает пять узлов, а компас — что он идет западным курсом; однако, если весь океан при этом движется, на самом деле судно может перемещаться в другом направлении и с другой скоростью. Кроме того, парусное судно, если только оно не идет прямо по ветру (когда ветер дует точно в его корму), имеет тенденцию «уваливаться под ветер». Другими словами, судно не только идет вперед, но и смещается — дрейфует — вбок. Хотя величину такого «сноса» можно оценить, сравнив направление кильватерной струи с установленным курсом судна, такая оценка весьма далека от истинно научной точности.