Od kompasu słonecznego do systemu DECCA - Hiperbola w nawigacji

Misję tej wystawy oddaje formuła: człowiek potrafi interpretować zjawiska przyrodnicze jako znaki drogi. Ponadto, dysponując zrozumieniem istoty tych zjawisk (teoria) i umiejętnościami (technologia) jest w stanie umieścić własne znaki drogi na powierzchni kuli ziemskiej i bliskim kosmosie.


 

Na wystawie prezentowane są dwa rodzaje obiektów: muzealia i symulatory czynności nawigacyjnych. Wśród tych pierwszych znajdują się zarówno obiekt archeologiczny, jak i wytwory przemysłowe z XX wieku.

Najważniejszym muzealium jest znaleziony w 2000 roku w Wolinie dysk drewniany, przez naukowców interpretowany jako kompas słoneczny. Odkrycia dokonała ekipa prof. Władysława Filipowiaka i jest on własnością Ośrodka Archeologii Średniowiecza Krajów Nadbałtyckich, Instytutu Archeologii i Etnologii Polskiej Akademii Nauk w Szczecinie. Na potrzeby ekspozycji został wypożyczony dzięki uprzejmości prof. Mariana Rębkowskiego. Obiekt jest wyjątkowo cenny. Z tego powodu Muzeum podjęło się próby popularyzacji wiedzy o tym niezwykłym, związanym z regionem zabytku.

Zbiór muzealiów dopełnia kolekcja odbiorników radionawigacyjnych systemów nawigacji hiperbolicznej (Decca Navigator, Omega, LORAN) oraz współczesny kompas słoneczny i mapy nawigacyjne.

Dlaczego zdecydowano się zaprezentować na jednej wystawie kompasy słoneczne oraz pochodzące z drugiej połowy XX wieku radiowe aparaty nawigacyjne. Otóż, zarówno na dedykowanych systemom radionawigacyjnym mapom, jak i na powierzchniach kompasów słonecznych umieszczona jest rodzina krzywych hiperbolicznych. Wymienione przyrządy nawigacyjne, jako historycznie jedyne, wykorzystywały tę krzywą w praktyce nawigacyjnej.



Obok muzealiów na wystawie prezentowane są symulatory czynności nawigacyjnych. Na wielkim ekranie pojawia się dziób łodzi Wikingów oraz zarys horyzontu, a na przenośnym urządzeniu multimedialnym symulowane jest działanie kompasu słonecznego. Urządzenie pozwala na wirtualną żeglugę po otwartym morzu, z zadaniem odnalezienia określonego miejsca.

Innym symulatorem jest „działający” równolegle z pierwszym symulator odbiornika radionawigacyjnego Decca Nawigator MK 24 „odbierający” wirtualny sygnał z łańcucha nadajników systemu DECCA. Od  połowy lat czterdziestych do początku obecnego wieku (pojawienie się systemu GPS) systemy radiowe nawigacji hiperbolicznej stanowiły podstawę nawigacyjnej działalności flot wszystkich krajów. Odbiornik ten, działający w czasie rzeczywistym, pozwala wyznaczyć rzeczywistą pozycję jednostki na wirtualnym morzu.

Celem wystawy jest nauka przez zabawę. Tak jest zaprojektowana ścieżka edukacyjna dla klasy czwartej szkoły podstawowej. Poza tym utrwalać ma dzieciom zbiór faktów i pojęć związanych z powierzchnią Ziemi i pozornym ruchem Słońca nad horyzontem. W praktycznym wymiarze prowadzić ma do umiejętności samodzielnego wyznaczenia kierunków świata na podstawie cienia gnomonu zarzucanego przez słońce. Ścieżka dla uczniów klas gimnazjalnych wzbogacona została o dodatkowe pojęcia: kurs rzeczywisty, kurs słoneczny, pozycja geograficzna, współrzędne geograficzne, Siatka Merkatora, łuk wielkiego koła Ziemi. Celem praktycznym jest zainteresowanie młodego człowieka naukami przyrodniczymi, formalnymi i technicznymi. 

Uniwersalny kompas słoneczny, Abrams S.C.-1. Ze zbiorów Muzeum Narodowego w Szczecinie.

Oczywiście poza godzinami zwiedzania zorganizowanego symulatory dostępne są dla wszystkich, również dorosłych, zgodnie zasadą Livelong Learning. System ma prowadzić do nabycia kompetencji matematycznych i naukowo technicznych u zwiedzających w każdym wieku.

Nowatorska w muzealnictwie jest perspektywa ujęcia tematu historii nawigacji. Zwykle na tego typu wystawach prezentowany jest zbiór obiektów nawigacyjnych (dość przypadkowy) uzupełniony narracją historyczną o odkryciach geograficznych.  Ambicją autora tej wystawy jest ukazanie nawigacji jako nauki fragmentu nowożytnego przyrodoznawstwa europejskiego. Nawigacja to nie historia odkryć geograficznych, ale połączenie koncepcji kartezjańskiego układu współrzędnych, keplerowskich praw ruchu planet i zasad dynamiki Newtona. To wiedza, pozostająca w obrębie pojęć; czasu lokalnego, położenia obiektów na niebie oraz znajomości wyróżnionego kierunku. To nie znajomość odkryć geograficznych, lecz znajomość zasad magnetyzmu ziemskiego, zasady zachowania pędu i ruchu planet umożliwiało i umożliwia docieranie do celu. Pomiędzy  odczytywaniem znaków drogi za pomocą znajomości przyrody i praktyką żeglarską a wykorzystaniem zjawisk fizycznych do orientacji w przestrzeni i stworzenia globalnego systemu nawigacyjnego droga wiedzie przez fizykę.

Dysk drewniany z wyspy Wolin. Odnaleziony w 2000 roku przez ekipę prof. Filipowiaka obiekt interpretowany jest przez specjalistów jako kompas słoneczny. Zabytek jest własnością Ośrodka Archeologii Średniowiecza Krajów Nadbałtyckich Instytutu Archeologii i Etnologii Polskiej Akademii Nauk.

Wystawa „Od kompasu słonecznego do systemu DECCA – historia hiperboli w nawigacji” jest rezultatem współpracy pracowników zatrudnionych w Akademii Morskiej w Szczecinie z  zespołem pracowników z Muzeum Narodowego w Szczecinie. Doszła do skutku dzięki grantowi uzyskanemu z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego przez zespól kierowany przez prof. Lucjana Gucmę. Tytuł grantu to „Budowa morskiego symulatora historycznych systemów nawigacyjnych celem propagowania wiedzy o ich działaniu na przełomie wieków.”

Donacja została przyznana z programu Ścieżki Kopernika. Wysokość grantu to 200 000,- zł. Pozostała  kwota została uzyskana z subwencji celowej Zachodniopomorskiego Urzędu Marszałkowskiego w Szczecinie.