В звёздных лабиринтах: Ориентирование по небу

Однако и усовершенствованный метод Сомнера обладает существенным недостатком. Он требует довольно громоздких вычислений, которые обычно выполняются вручную. Так, определение местоположения по трем звёздам подобным способом у опытного наблюдателя даже при условии предварительной подготовки необходимых данных занимает от 30 до 40 минут.

Автоматизировать подсчёты по этому методу затруднительно. С развитием электронно-счетной техники был использован другой метод, который ещё в начале XVIII в. разработал Гаусс, но из-за большой сложности вычислений в то время не получил применении. Оказалось, что эти вычисления, в отличие от метода Сомнера, хорошо поддаются алгоритмированию.

Для облегчения навигационных расчетов в последние годы на судах вводится вычислительная техника. Применяются электронно-вычислительные машины, запрограммированные таким образом, что в них достаточно ввести лишь входные данные соответствующих угловых измерений и время наблюдения, чтобы через несколько секунд получить решение навигационной задачи.

Наиболее перспективным является осуществление морской и воздушной навигации с помощью искусственных спутников Земли.

Такая система, обладающая высокой степенью надёжности, позволяет с помощью специальной аппаратуры сразу получать все необходимые навигационные данные.

Дело в том, что современное мореплавание, когда на морских дорогах одновременно находится огромное количество судов, в том числе и весьма крупных (таких, например, как огромные пассажирские лайнеры, гигантские танкеры, крупнотоннажные нефтерудовозы и т.п.), предъявляет к точности судовождения все более жесткие требования. Любая навигационная ошибка может привести к тяжёлым последствиям.

По имеющимся данным ежегодно в результате навигационных ошибок из состава мирового торгового флота выбывают суда общим тоннажем около одного миллиона тонн. По характеру аварий — это в большинстве случаев посадки на мель из-за неверного определения местоположения судна и курса, а также столкновения.

Отклонения от курса отрицательно сказываются и на экономической эффективности морских перевозок. Подобные отклонения чаще всего возникают в тех районах мирового океана, где сеть береговых навигационных станций недостаточно насыщена, и когда неблагоприятные условия погоды препятствуют астронавигационным наблюдениям.

Выход из положения состоит в развитии системы спутниковой навигации, дающей возможность свести к минимуму ошибки в определении местоположения судов.

Одним из возможных вариантов подобной системы могут, например, явиться шесть специализированных спутников, движущихся по полярным орбитам, т.е. меридиональных направлениях. При такой системе каждая точка земной поверхности, как нетрудно видеть, будет периодически проходить под каждой из шести орбит. Иными словами, в течение суток она 12 раз пересечет проекции орбит спутников на земную поверхность. Каждый из спутников непрерывно передаёт сигналы о своем положении по отношению к Земле. Специальная аппаратура, устанавливаемая на морских судах, принимая эти сигналы и обрабатывая их с помощью электронных вычислительных устройств, будет выдавать на табло или ленту телетайпа сведения о широте, долготе, курсе, скорости движения и времени по Гринвичу.

Применение систем спутниковой навигации позволяет судам при дальних рейсах выдерживать курс с большой точностью.

За счёт точного судовождения сокращаются расстояния, преодолеваемые морскими судами, уменьшается расход топлива, а также потери ходового времени.

Навигационные спутники могут служить также и спутниками связи, значительно улучшающими возможности радиообмена между судами, а также между судами и береговыми пунктами.

В заключение необходимо отметить, что точность определения наземных координат, воздушных и движущихся объектов с помощью спутниковой навигации непосредственно зависит от того, насколько точно известны положения на орбитах навигационных искусственных спутников Земли.

Для решения этой задачи применяются лазерные локаторы. Метод лазерной локации состоит в том, что с наземной станции с помощью лазера в направлении космического аппарата, оснащенного уголковым отражателем, посылаются световые импульсы и с весьма высокой степенью точности, достигающей нескольких миллиардных долей секунды, регистрируются моменты посылки светового луча и возвращения отраженного сигнала.

Подобный способ позволяет определять расстояния протяженностью в тысячи километров с точностью до нескольких метров и даже долей метра. Это намного превосходит возможности траекторных измерений с помощью обычных радиотехнических средств.

Глава III ЗВЁЗДНЫЕ МАЯКИ

Астрономическое эсперанто

Как мы уже видели, многие навигационные задачи, решаемые с помощью небесных светил, требуют умения находить на небе определённые звёзды, знать, какую именно звезду мы наблюдаем в интересующей нас точке небесной сферы. И прежде всего возникает вопрос о единообразии названий различных космических объектов.

Наука по природе своей интернациональна. Её достижения и выводы рано или поздно становятся достижением всего человечества. (Другое дело, что использование научных достижений зависит от социального устройства общества.) Древнейшая из наук, астрономия, по своей сущности — одна из самых «международных» наук.

Но люди в разных странах говорят на разных языках. На разных языках публикуются и результаты научных исследований. Это обстоятельство неизбежно затрудняет обмен научной информацией. В наше время для преодоления языкового барьера предпринимаются титанические усилия; в частности, ведется успешная работа над решением проблемы машинного перевода. Но языковой барьер мешал людям и раньше. И на уровне своих возможностей они пытались преодолеть его и в прошлом.

Так сложилось исторически, что все культурные народы изучали историю Древнего Рима и грамматика почти всех европейских стран, в том числе и русская грамматика, во многом заимствована из латинской.

Этот язык был широко распространен около двух с половиной тысяч лет тому назад. В его основу лёг язык племени латинов, населявшего в начале первого тысячелетия до н.э. приморскую область Лациума, расположенную к югу от устья Тибра.

На латинском языке в период древней истории было создано немало замечательных художественных произведений и исторических хроник. Их авторами были Юлий Цезарь, Тит Ливий, Апулей, Гораций, Гесиод, Вергилий, Лукреций и другие выдающиеся писатели Древнего Рима. И хотя латинский язык в настоящее время обычно относят к числу «мертвых» языков — на нём уже не говорит ни один народ в мире, тем не менее его можно назвать одним из самых распространенных: ведь почти во всех европейских языках мы встречаем тысячи латинских слов и по-прежнему их широко употребляем. Неудивительно, что именно латинский язык в своё время был принят за основу международного языка эсперанто, число приверженцев которого исчисляется миллионами.

Латинский язык наряду с древнегреческим лежит в основе и всей современной научной терминологии. Химики во всем мире кислород называют «оксигениум», углерод — «карбоникум», железо — «фэррум», а медь—«купрум». Точно так же зоологи всюду понимают слово «цигнус» (лебедь), «лепус» (заяц), «элефант» (слон).

Спросите у ботаников, что такое «бэтуля», «уртика» или «фрагария» и в ответ услышите весьма знакомые слова — береза, крапива и земляника. В астрономии такими латинскими терминами являются слова «аберрация», «актинометрия», «альбедо», «алидада», «кульминация», «прецессия», «нутация» и сотни других. Созвездие Большой Медведицы носит звучное латинское название «Урса Майор», Волка — «Люпус», Ворона — «Корвус», Голубя — «Коломба» и т. д. И это правильно, потому что местные названия созвездий крайне разнообразны: до сих пор ещё кое-где в нашей стране созвездие Большой Медведицы называется «Давыдовой Колесницей», Плеяды — «Стожарами» или «Волосожа-рами», Кассиопея — «Косцами», Орион — «Граблями». В науке же очень важно единство терминологии, и поэтому на звёздных атласах, имеющих научное значение, созвездия обозначаются только на латинском языке.

Звёзды «в строю»

На первый взгляд может показаться, что число видимых звёзд неисчислимо велико. На самом деле это не так. Все видимые звёзды давным-давно сосчитаны, нанесены на звёздные карты, воспроизводятся с помощью аппаратов «планетарий». Их не так уж много: в ясную безлунную ночь можно увидеть всего около трёх тысяч звёзд. Но в течение одного вечера мы не можем увидеть все звёзды неба: ведь в разные времена года на небе сияют разные созвездия. И если мы учтём звёзды, видимые летом и осенью, в зимнее время и весной, да прибавим к ним никогда не видимые у нас звёзды южного полушария, то общее число звёзд, которые на всем небе доступны наблюдению невооруженным глазом, составит около девяти тысяч.