Система автоматичної навігації

МАБУТЬ, ви знаєте, наскільки важко орієнтуватись у незнайомому місті. Що ж тоді сказати про безмежний океан, в якому немає жодних «дорожніх знаків»? Як там орієнтуються штурмани кораблів? Самого компаса для цього недостатньо. Треба також точно знати місцеположення судна у даний момент і в якому напрямку рухатися до кінцевого пункту. Мореплавці змогли визначати точне місцезнаходження корабля і наносити на карту свій курс лише після того, як в 1730-х роках винайшли секстант і морський хронометр. Але для цього треба було годинами робити складні обрахунки.

Сьогодні автомобілісти у багатьох країнах використовують відносно недорогий пристрій, який підтримує зв’язок з глобальною системою позиціонування (GPS). Достатньо ввести потрібну адресу, і на екрані пристрою відразу з’являється карта і місце, куди ви хочете дістатися. Після цього пристрій впевнено веде вас до вашої мети. Як же він працює?

Такий навігаційний пристрій залежить від роботи майже 30 супутників. Вони посилають сигнали, вказуючи своє розташування і актуальний час з точністю до мільярдної частки секунди. Як тільки пристрій налагодить зв’язок з кількома супутниками, він точно визначає, за скільки часу до нього доходить сигнал від супутника. Завдяки цій інформації він встановлює ваше місцеперебування. Лише уявіть собі, які складні обрахунки треба для цього зробити! За кілька секунд пристрій вираховує відстань до трьох супутників, що перебувають за тисячі кілометрів від нього і з колосальною швидкістю рухаються в різних напрямках.

Цю унікальну систему позиціонування винайшли на початку 1960-х років вчені Брадфорд Паркінсон і Айвон Геттінг. Хоча спочатку її розробляли для військових цілей, в 1996-му вона стала доступною для широкого загалу. Багато хто вважає GPS-приймач чудом комп’ютерної техніки. Але чи люди першими створили автоматичний навігаційний пристрій?

[Відомості про ілюстрацію, сторінка 8]

Globe: Based on NASA photo

Спочатку це було в природі

«Відає бусел у повітрі умовлений час свій» (Єремії 8:7).

ПРОРОК Єремія писав про міграцію бусла ще понад 2500 років тому. Сьогодні люди й далі захоплюються далекими мандрівками живих створінь. Наприклад, лосось може проплисти тисячі кілометрів океанськими просторами і повернутися в річку, де народився. Шкірясті морські черепахи теж люблять далекі мандри. Одну з цих черепах, яку помітили під час кладки яєць в Індонезії, бачили пізніше за 20 000 кілометрів коло узбережжя американського штату Орегону. Шкірясті черепахи часто повертаються у ту ж саму місцевість в Індонезії для наступної кладки яєць.

Цікаво, що деякі живі істоти мають дивовижну здатність завжди знаходити дорогу додому. І це вражає ще більше, ніж навігаційні здібності мігруючих тварин. Якось вчені взяли з маленького острова в центрі Тихого океану 18 альбатросів і вивезли їх літаком за тисячі кілометрів. Там птахів випустили — одних поблизу західного узбережжя цього океану, а інших поблизу східного. Протягом кількох тижнів майже всі птахи повернулися додому.

А ось ще один експеримент. Зграю голубів перевезли більш як за 150 кілометрів від рідного місця. Одних транспортували під дією сильного снодійного, а інших в барабанах, які постійно крутилися. Коли птахів випустили на волю, вони, зробивши в повітрі кілька кіл, безпомилково визначили своє місцеположення і вирушили в напрямку домівки. Вражає, що голуби можуть знайти шлях додому навіть у затемнених лінзах. На думку дослідників, птахи визначають місце свого перебування і домівки, вловлюючи невидимі орієнтири, які надають їм потрібну інформацію.

Метелики-монархи з просторих теренів Північної Америки долають понад 1500 кілометрів, мігруючи до невеликого лісу в Мексиці. Хоча вони ніколи не були в тому лісі, все ж безпомилково знаходять туди дорогу. Часто метелики прилітають до того ж дерева, де минулого року зимували їхні прародичі. Вчені й досі ламають собі голову над тим, як орієнтуються ці комахи.

Автоматичні навігаційні прилади, створені людиною, цілковито залежать від супутників. А от багато видів тварин володіють різними методами навігації і використовують для цього наземні орієнтири, сонце, магнітне поле, запахи і навіть звуки. Професор біології Джеймс Гулд пише: «Усі тварини, життя яких залежить від точної навігації, оснащені “найсучаснішими технологіями”... Ці штурмани-універсали зазвичай володіють кількома методами орієнтації і, залежно від обставин, обирають той, який надає їм найдостовірнішу інформацію». Науковці досі не можуть розгадати усіх секретів навігаційної майстерності птахів.