Od kompasu słonecznego do systemu DECCA - Hiperbola w nawigacji

Obserwując zmiany, jakie miały miejsce od momentu, gdy człowiek zaczął żeglować po morzach, daje się zauważyć, jak bardzo technika zdominowała świat marynistyczny. Cały postęp technologiczny (np. związany z astronomią, fizyką czy matematyką) przez stulecia był związany z rozwojem handlu morskiego i koniecznością żeglowania po morzach i ocenach. Konieczność przebycia otwartego morza nakłoniła do budowania astrolabiów i potem protoplastów sekstantów, a potrzeba określenia długości geograficznej popchnęła w dynamiczny sposób rozwój technik pomiaru czasu.

Wiek XX nie był w tej materii inny. Okrutne wojny zmuszały konstruktorów do wynajdywania metod i technologii, które dawałyby przewagę nad wrogiem, ale które także po zakończeniu walk pozwalały na podniesienie bezpieczeństwa człowieka na morzu. Ta ekscytująca droga rozwoju technologii nie jest zakończona. Człowiek sięgając gwiazd, wciąż boryka się z odnalezieniem na bezkresie oceanu drogi do celu.

Nieistniejące już radionawigacyjne i satelitarne systemy określania pozycji statku, w tym Omega, Decca, LoranC czy Transit, działały na bazie niezwykle interesujących zjawisk fizycznych, które mogą być przedmiotem poznania i rozwoju wyobraźni technicznej młodzieży. Sięgając dalej ponad tysiąc lat wstecz, znajdziemy źródła wiedzy i umiejętności, które pozwoliły budować tak doskonałe systemy techniczne. Może to być na przykład kompas słoneczny Wikingów wykorzystujący Słońce do określania kierunków.

System nawigacyjny Decca Navigator, który działał w latach 1947-2000 został wybrany przez konsorcjum dlatego, że był krokiem milowym w nawigacji. Wcześniej pozycja określana była na podstawie technik astronawigacyjnych to jest za pomocą sekstantu, chronometru z dokładnością zwykle nie mniejszą niż kilka mil morskich. Decca odmieniła całkowicie nawigację będąc przełomem prawdopodobnie nawet większym niż dzisiejszy GPS. Od tamtego czasu zmienił się całkowicie sposób, w jaki człowiek wybierał się w rejs, czy odbywał loty dysponując pozycją o dokładności nierzadko rzędu kilkudziesięciu metrów.

W ramach projektu zbudowany został symulator nawigacyjny, składający się z dwóch całkowicie odmiennych stanowisk, które dzieli ponad tysiąc lat. Jest to nieistniejący już system nawigacyjnego określania pozycji Decca Nawigator, podłączany do podstawowego urządzenia określania kierunku na morzu, żyrokompasu. Drugim, starszym urządzeniem jest interaktywny symulator kompasu słonecznego wikingów. Do symulatora zostały wykorzystane urządzenia historyczne (muzealne), które znajdują się w zbiorach Muzeum Narodowego w Szczecinie i Akademii Morskiej w Szczecinie i odpowiednio przetworzone tak, aby znów działały oraz mogły służyć do określania kierunku i pozycji na morzu. Systemy te zostały podłączone do dwu- i trójwymiarowego symulatora ruchu statku z interfejsem graficznym, wizualizacją trójwymiarową dostosowaną do prezentowanej epoki, co ma oddać realizm przykładowej sytuacji nawigacyjnej sprzed lat. Wirtualny żeglarz może zobaczyć podstawy pracy nadajnika, dostroić do niego prawdziwy odbiornik, a nawet podejrzeć propagacje fal z lotu ptaka.

Efektem jakiemu służy zbudowany system jest możliwość prowadzenia niekonwencjonalnych zajęć, mających na celu naukę historii systemów nawigacyjnych, rozwijanie wyobraźni technicznej, rozbudzanie ciekawości i chęci zdobywania dalszej wiedzy, a nawet kreowanie wynalazczości wśród młodzieży.

Projekt stanowi pierwszy z trzech etapów realizowanych wspólnie przez Konsorcjum. W drugim etapie zbudowana zostanie interaktywna, symulacyjna wystawa nawigacyjna, w której wykorzystane zostaną inne historyczne systemy nawigacyjne jak radionamierniki, Loran C czy Omega. Trzeci etap obejmować ma przedsięwzięcie, będące częścią budowanego w Szczecinie Centrum Nauki (Muzeum Narodowe w Szczecinie, Odział Morski, Centrum Nauki – Muzeum Fal).

prof. Lucjan Gucma
Akademia Morska w Szczecinie