جهت یابی در امواج خروشان

سفرهای کوتاه و بلند دریایی در زمان های گذشته جزء مخاطره آمیزترین سفرها به شمار می رفتند. البته همیشه طوفان و بارندگی و غرق شدن نبود که باعث نگرانی مسافران و حتی ناخداها و کارکنان کشتی ها می‌شد.

بلکه در بسیاری موارد سرگردان شدن کشتی ها در میان آب های بی انتها بود که حتی دردناکتر از غرق شدن می نمود. اگر چه امروزه بیشتر کشتی ها به کمک وسایل الکترونیکی هدایت می شوند، اما در حدود هفتاد سال قبل هدایت کشتی متکی به استفاده ماهرانه از چهار نوع وسیله مربوط به این کار، یعنی قطب نما، زاویه یاب، زمان سنج و سالنماهای نجومی بود.

جالب است بدانید که در دوران ما نیز دریانوردان و کارکنان کشتی ها چگونگی طرز کار با این وسایل به ظاهر ابتدایی را می آموزند و این در حالی است که ممکن است تا پایان عمر کاری خوشدان تنها در کشتی های پیشرفته کار کنند و هیچ نیازی به استفاده از این وسایل نداشته باشند و تنها با ابزار و امکانات پیشرفته الکترونیکی سر و کار داشته باشند.

مؤلفه های میدان مغناطیسی زمین:
شمال مغناطیسی نقطه ای است در سطح کره زمین که با شمال واقعی یا همان قطب شمال فاصله دارد. جالبتر اینکه شمال مغناطیسی همواره ثابت نیست و به صورت مداوم حرکت می کند. اختلاف بین شمال مغناطیسی و شمال جغرافیایی را انحراف مغناطیسی می نامند.

دریانوردان باید این اختلاف را همواره و به هنگام سفر در نظر داشته باشند و مقدار تغییر سالانه آن را نیز بدانند. سمت و جهتی که کشتی در آن مسیر در حال حرکت است را بر حسب درجه و نسبت به شمال جغرافیایی می‌سنجند. شمارش در جهت حرکت عقربه های ساعت و تا سیصد و شصت درجه، یعنی یک دایره کامل، انجام می پذیرد.

قطب نماها:
قطب نمای ساده عقربه ای سوزنی دارد که همواره در جهت شمال مغناطیسی قرار می گیرد. طرز کار تمامی قطب نماهای مغناطیسی مخصوص استفاده در دریا، به گونه ای ساخته شده اند که حرکات کشتی در میان امواج، تأثیری بر عملکرد آنها نداشته باشد.

در دوران های گذشته، یعنی زمانی که کشتیها را از چوب می ساختند و به کمک بادبان حرکت می کردند قطب نماها صحبیح و دقیق و بدون اشتباه به کار می رفتند. اما اکنون بدنه های آهنی و بزرگ کشتیها در کار قطب نماهای مغناطیسی اختلال ایجاد می کنند! همچنینی موتورهای کشتیها با ایجاد جریان الکتریکی همین کار را انجام می دهند و به این دلیل است که امروزه از وسیله ای به نام "قطب نمای ژیروسکوپی" استفاده می شود.

ژیروسکوپ چرخی است که روی محور خودش می چرخد و این عمل به صورت مداوم و به کمک یک موتور الکتریکی ادامه دارد. اگر محور ژیروسکوپ را رو به شمال تنظیم کنند، چرخ آن بدون نیاز به تصحیح حرکت، ماه ها در جهت تنظیم شده می چرخد.

زاویه یاب:
زاویه یاب وسیله ای است دیگر که برای تعیین موقعیت در دریا و با کمک ستارگان به کار می رود. این دستگاه به یک تلسکوپ کوچک متصل است که ناخدا از درون آن به افق نگاه می کند. در این وسیله همچنین تعدادی آینه به کار رفته است که نور را باز می تاباند. فرد ناوبر آنقدر آینه ها را می چرخاند تا خورشید در سطح افق پیدا شود.

آنگاه زاویه بین بازوی زاویه یاب و خط افق را از روی درجه می خواند. جالب اینکه اگر این کار با کمک خورشید انجام شود، تنها عرض جغرافیایی برای موقعیت کشتی به دست می آید، اما اگر این عمل با کمک دو یا چند ستاره انجام بگیرد، طول و عرض جغرافیایی هر دو به صورت دقیق به دست خواهند آمد.

زمان سنجی:
ناخدا برای محاسبه وقت گرینویچ به یک زمان سنج دقیق نیاز است. سالنمای نجومی از دیگر موارد مورد نیاز است. این سالنما، روز شماری است که موقعیت خورشید و ستارگان را در هر یک از روزهای سال نشان می‌دهد. اولین دستگاه الکترونیکی جهت یاب و موقعیت سنج در سال 1912 مورد بهره برداری قرار گرفت و با استفاده از امواج رادیویی کار می کرد.

جالب است بدانید که ساده ترین موج رادیویی شامل دو دستگاه فرستنده است که علائم لازم را در دو جهت مخالف هم ارسال می کنند. یکی از فرستنده ها یک نوع کد مورس و دیگری نوعی متفاوت را می فرستد که ترکیب این دو یک صدای دائمی ویکنواخت خواهد بود.

با پیچیده تر شدن امواج، موقعیت به صورتی دقیقتر به دست خواهد آمد. یکی از کاآمدترین روش های جهت یابی رادیویی روش "لورن" است که شامل سیستم شبکه ای از ایستگاههای رادیویی مستقل از هم در خشکی است که علائم کوتاه و منقطعی را می فرستند.

این ایستگاه ها به دو دسته اصلی و فرعی تقسیم می شوند و ناخدا رادیوی کشتی را بر روی یک ایستگاه اصلی و فرعی تنظیم می کند و با مقایسه مدت زمان دریافت امواج است که می تواند موقعیت خودش را روی نقشه به دست بیاورد. روش لورن در اصل برای استفاده هواپیماها به کار گرفته شد، اما امروزه کشتی ها بیشتر از آن استفاده می کنند. البته هم کشتی ها و هم هواپیماها از (رادار) نیز استفاده می کنند که کاربرد این وسیله بیشتر در مورد کشتی ها و در مناطق پر رفت و آمد به کار می آیِد.

در رادار فاصله هر شی از کشتی یا هوپیما بر حسب زمان رفت و برگشت امواج محاسبه می کنند. نتیجه این رفت و برگشت روی یک صفحه تلویزیونی نمایان می شود که موقعیت خشکی یا کشتیهای اطراف را نشان می‌دهد. اما وسیله دیگری که برای هواپیماها اختراع شد و کشتی ها از آن بهره گرفتند ناوبر خودکار است.

در این دستگاه مسیر از قبل مشخص می شود و با کمک امواج رادیویی مکان های گوناگون و متفاوت به رایانه ها منتقل می شوند و رایانه با توجه به مسیری که از قبل دارد و مسیری که خودش به دست می آورد، اختلاف ها را محاسبه می کند و تصحیح لازم را انجام می دهد و کشتی را در مسیر صحیح هدایت کرده و به مقصد می‌رساند، کسی چه می داند شاید با پیشرفت روز افزون رایانه ها باید ناخداها و سایر کارکنان کشتی به فکر کار دیگری باشند.