Geçmişten Günümüze Navigasyon Araçları
Deniz ticaretinin başlangıcına dair eldeki en eski kayıtlar MÖ. 3500’lere kadar uzanır. Antik çağlardan günümüze kadar geçen sürede herhalde tüm denizcilerin ortak amacı hep aynı olmuştur: Denizde bir noktadan diğerine hızlı ve emniyetli bir şekilde ulaşmak. Ancak XI. yy. başlarına kadar denizde yön bulma çoğunlukla bir gözlem, deneyim ve şans işiydi. Bu yazımızda XX. yy.’a kadar navigasyon sanatını ve kullanılan navigasyon araçlarının gelişimi kısaca inceleyeceğiz:
Navigasyon araçlarının henüz bilinmediği denizcilik tarihinin erken dönemlerinde gemiler kıyıya yakın seyreder, rotalarını karada görünen karakteristik işaretlere ve landmarklara göre belirlerlerdi. Denizcilerin en büyük korkusu gemilerinin karaya oturması ya da kayalıklara çarparak batmasıydı; bu yüzden genellikle gündüz seyri tercih edilir, gece olduğunda ise mümkünse sakin bir koyda veya limanda demirlenirdi. Gece seyri yapmak zorunda kalan gemiler ise kıyılarda ve tepelerde yakılan ateşlerden yararlanıyorlardı.
Antikçağda artan deniz ticareti ile birlikte, güvenli rotalar belirleyebilmek ve yolculuk süresini kısaltmak önemli bir mesele haline gelmişti. Bu dönemde ticaretin merkezi Akdeniz’di ve Akdeniz’de sefer yapan ilk denizciler Mısırlılar, Yunanlılar ve Fenikelilerdi. MÖ. 1500’lerde kıyıdan seyreden Antik Mısırlı denizciler, sığ suları ölçmek için iskandil kamışları ve sekiz diyardan esen sekiz ana rüzgârın tanımlandığı rüzgârgülleri kullanıyorlardı.
Antik Yunan denizcileri ise benzer şekilde, karaya yaklaşınca ucuna bir topak donyağı yerleştirilmiş ve ağırlık bağlanmış bir halatı denize atarlardı. Halatın uzunluğu suyun derinliğini gösterir, donyağına yapışan çakıl, kum veya çamur da tecrübeli bir kaptana nerede olduğuna dair bilgi verirdi; örneğin sarı çamur geminin Nil Nehri ağzına yaklaştığını gösteriyordu. Yunan denizciler, Mısırlılardan ve Fenikelilerden göksel navigasyonu da öğrenmişlerdi. Antik dönem denizcileri; iskandillerin, rüzgârgüllerinin, güneş ve yıldız hareketlerinin bir birleşiminden oluşan bu ilkel navigasyon sistemi sayesinde nerede olduklarını kabaca tahmin edebiliyorlardı.
Navigasyon aletlerinin geliştirilmesinden önce denizciler yıldızların yüksekliklerini parmaklarıyla kabaca ölçerlerdi.
Kıyı seyrinde mevkii tahmin etmek nispeten kolaydı, fakat karayı gözden kaybedince teknenin konumunu bulmak çok zordu. Denizciler açık denizde yönlerini bulmak için güneşe ve yıldızlara bakarak seyretmek zorundaydılar. Tecrübeli denizciler gündüz doğu-batı yönünde güneşin hareketine, gece ise belli başlı takımyıldızların konumlarına göre yönlerini bulabiliyorlardı; ancak bu yöntem göz kararıyla yapıldığı için çok hassas değildi. Erken dönem denizcilerinin haritaları ya da navigasyon aletleri yoktu, sadece bugünkü gibi yönleri anlatan seyir kılavuzlarına sahiplerdi. Dolayısıyla hesaplamalar güvenilir olmaktan çok uzaktı ve açık deniz seferleri, yanlış navigasyon hesapları nedeniyle sık sık büyük felaketlerle sonuçlanabiliyordu.
Vikingler sadece güneşi, yıldızları ve rüzgârı kullanarak 900-1000 yılları arasında İzlanda ve Grönland’a ulaşmışlardı; ancak kuzey denizlerinde güneşin ve yıldızların yaz ayları ile kış ayları arasındaki doğuş-batış farkları Akdeniz’e göre çok fazlaydı ve bu nedenle göksel navigasyondan aynı ölçüde faydalanamıyorlardı. İzlanda’yı keşfettiği kabul edilen büyük Viking kâşifi Floki Vilgjerdarsson, güvertede bir kafes kuzgun taşıyarak navigasyon problemini çözebileceğini düşünmüştü. Karaya yaklaştığını tahmin ettiğinde kuşlardan birini serbest bırakıyordu. Kuzgun belli bir yöne uçuyorsa kara o yöndeydi ve rotayı kuşun gittiği yöne çeviriyorlardı; eğer amaçsız bir şekilde teknenin çevresinde dönüyor ve geri geliyorsa bu durumda kara uzaktaydı. Elbette bu yöntem sadece gemi karaya yaklaştığında kullanışlıydı.
Hawaii yerlileri, adalarının enlemini bulabilmek için içi boşaltılmış bir su kabağından yararlanırlardı. Kabağın kenarına bir çentik açılır, bunun karşısında biraz daha aşağı gelecek şekilde bir göz deliği oyulurdu. Deliği ve çentiği aynı hizaya getirip kutup yıldızına bakan bir denizci, Hawaii ile aynı enlemde olup olmadığını anlayabiliyordu. Polinezyalılar ise adalarının yönünü saptamak için iplerle birbirine bağlanmış dal haritalar kullanıyorlardı. Adalar, dalların üzerine salyangoz kabuklarıyla işleniyordu; uzun ve düzgün dallar adaların yönlerini; kıvrılmış dallar dalga yönlerinin nasıl değiştiğini ve kısa düzgün dallar da akıntıları gösterirdi. Polinezyalılar ayrıca seyir yardımcıları olarak yön taşlarından yararlanmışlardı; civar adaların yönünü gösteren bu taşların üzerinde iki direk çakılıydı ve akşamüzeri yola çıkan denizciler bu direkleri transite alarak rotalarını bulurdu.
Polinezyalı denizciler Pasifik Okyanusuna açılırken adalarının yerlerini gösteren dal haritalar kullanıyorlardı.
İnsan yapımı en eski navigasyon aleti, manyetik pusulanın öncüsü olan Denizci Pusulası idi. Başlangıçta sadece güneşin ve Kutup Yıldızının gözlemlenemediği kapalı havalarda kullanılan bu pusulalar çok ilkeldi. Navigatör, demir bir iğneyi alır ve mıknatıs taşına sürterdi; daha sonra onu bir saman çöpüne batırır ve içi su dolu bir kâseye atardı. Eski denizciler pusulayı tutarsız bulmuşlardı çünkü pusula iğnesi gerçek kuzeyi değil manyetik kuzeyi işaret ediyordu. Yine de rüzgârgüllerinde belirtilen rüzgârların tayininde sağladığı kolaylık pusulayı denizciler için vazgeçilmez bir navigasyon aracı haline getirmişti. Aynı dönemlerde denizcilerin seferleri sırasında kaydettikleri navigasyon verilerinin bir araya getirildiği "portolan" adı verilen haritalar da ortaya çıkmıştı. Bu haritalar yanlışlarla doluydu ve mesafeleri ölçmede oldukça kullanışsızlardı, bu nedenle sağlıklı bir kerteriz almak da hemen hemen imkânsızdı.
XIII. yy’da bugünkülere benzer Manyetik Pusula geliştirilecek, fakat navigatörler için bu pusulalar 1700’lerin başında manyetik varyasyonu gösteren haritaların yapılmasına kadar çok da kullanışlı görülmeyecekti. XIII. yy’da bir diğer önemli navigasyon aracı da derinlik ölçümlerinde kullanılan Kurşun İskandiller olmuştu. İskandil halatlarının üzerinde derinliği okumak için dereceli işaretler bulunurdu ve kurşun ağırlık deniz tabanından örnekler toplamak için balmumuyla kaplanmıştı.
1180'lerde denizciler bir bir mile bağlı olarak dönebilen iğneleri kullanmaya başlayacaklar, daha sonra bu iğnelere karton pusula gülleri ilave edilecekti.
Astronomi ve matematik alanında yaşanan gelişmeler, güneşe ve yıldızlara bakarak yön tayinini daha kullanışlı hale getirecekti. Artık navigatör, öğle vakti güneşin yüksekliğini gözlemleyerek geminin bulunduğu enlemi kestirebilirdi. Enlem, ya da geminin ekvatordan uzaklığı Güneş ya da Kutup Yıldızı ile ufuk çizgisi arasındaki açı ölçülerek bulunurdu. Bu iş için Araplar "Kamal" ve "Usturlap", Avrupalılar ise "Çapraz Çubuk" ve "Arkalı Çubuk" adı verilen araçlar geliştirmişlerdi.
Kamal, enlem ölçmek için kullanılan basit bir Arap aletiydi. Tepesinde bir çentik merkezinde bir delik olan bir karttan oluşuyordu. Kartın ortasında belirli aralıklarla düğümlenmiş bir parça ip bağlanırdı. Denizci ipi ağzıyla tutarak çentikten bilinen bir yıldıza bakar, bundan sonra ortadaki delik ufukla aynı doğrultuya gelene kadar ipi dişlerinin yardımıyla kaydırırdı. Kart ile ağzı arasındaki düğüm sayısından enlemi bulurdu.
Usturlap ya da Astrolap, ufuk ile bir yıldız arasındaki açıyı ölçmek için kullanılan bir aletti. Bir toka ile asılır ve yıldız hareketli göstergenin ucundaki iki delikten gözlenirdi. Böylece açı dairesel göstergede okunabiliyordu.
Enlem ölçümü için kullanılan navigasyon araçları: A-Kamal, B-Usturlap, C-Çapraz Çubuk, D-Arkalı Çubuk
Çapraz çubuk, güneş veya başka bir yıldızla ufuk arasındaki açıyı ölçmeye yarıyordu. Ufukla aynı hizaya getirilen uzun bir çubuk ile üzerinde kaydırılarak çubuğu gök cismiyle aynı hizaya getirebilen hareketli bir orta parçadan oluşmaktaydı. Böylece aranan açı, uzun çubuk üzerindeki göstergeye bakılarak okunabiliyordu.
Arkalı çubuk, güneşle ufuk arasındaki açıyı tam öğle vakti ölçmeye yarayan bir aletti. Uzun bir sopa, ucundaki yarıktan yararlanılarak ufukla aynı doğrultuya getirilir, daha sonra kavisli bir yelkovan hareket ettirilerek tepesinin gölgesi bu yarıkla aynı hizaya gelecek şekilde yerleştirilirdi. Açı yelkovandan okunur ve denizci yükselim çizgilerine bakarak enlemini kısa bir süre içinde bulabilirdi.
Bu navigasyon araçlarının kullanımı için şartlar uygunsa, navigatör bulunduğu enlemi en çok 32 km hatayla kestirebiliyordu. 1400’lerde yelkenli gemilerde kullanılan bir diğer navigasyon aracı da Volta Cetveli idi. O dönemlerde denizciler okuma yazma bilmediklerinden, yarım saatlik aralıklarla rüzgâr yönünü ve geminin yaklaşık olarak hızını kaydetmek için volta cetveli üzerindeki çivilerden yararlanılırdı. Daha sonra kaptan, geminin ilerleyiş ve konumunu saptamak için bu verilerden yararlanırdı.
Ancak o dönemlerde geminin doğu ya da batı yönünde ne kadar ilerlediğini kesin olarak belirlemesinin hiçbir yolu yoktu. Boylamı belirlemek için, seyir süresine ve geminin hızına göre kabaca tahminler yapılırdı. Bu sistemi kullanan navigatör, geçen süreyi geminin hızıyla çarparak bir noktadan diğerine kat edilen mesafeyi kabaca belirleyebiliyordu; bu yöntem bugün hala kullanılan parakete hesabının ilkel bir halidir. Zaman çoğunlukla bir kum saatiyle ölçülür, geminin hızı ise önceleri pruvadan atılan su yosunu parçalarının tekneyi boydan boya geçmesi gözlemlenerek tahmin edilirdi.
Parakete, 1400’lerden beri kullanılan ve geminin hızını ölçmeye yarayan bir aletti. Parakete bir halatın (savlo) ucuna bağlanmış ve ağırlık eklenmiş üçgen biçiminde bir tahta veya odun parçasından oluşurdu. Halat üzerinde her 13 metrede bir düğümler (knot) bulunurdu. Parakete geminin kıçından denize atılır ve halat 30 saniye serbestçe bırakılırdı; bu süre sonunda halat aniden durdurulur, parekete toplanarak gemiye alınır ve geçen düğüm sayısı okunurdu. Düğümlerin sayısı saatteki hızı deniz mili olarak gösterirdi. 1700’lerde parakete savlosu yerini patent paraketesine bıraktı.
Patent Paraketesi, bir geminin yedeğinde çekilen ve üzerinde dönmesi için kanatçıklar bulunan küçük pirinç bir silindirden ibaretti. Her devir, silindir üzerinde geminin aldığı yolu gösteren bir kayıt oluştururdu. İlk patent paraketeleri pek güvenilir değildi, özellikle ters akıntılarda ya da geminin hız değiştirmelerinde gerçekte alınandan daha fazla yol alındığını gösterirlerdi. Daha sonra bu ilkel patent paraketelerine bir kayıt saatiyle hız değişimlerinde gerekli düzeltmeleri yapan parakete nazım tekerleği eklenecekti.
1500’lerden ve 1600’lere kadar kullanılan Nokturnal, denizde yerel ortalama zamanı saptamaya yarayan bir çeşit yuvarlak, sürgülü hesap cetveliydi. Tarihleri gösteren hareketsiz bir dış cetvelle, saate göre işaretlenmiş hareketli bir iç cetvelden oluşuyordu. Hareketli iç cetvelin üzerine yerleştirilmiş iki kulak vardı, kulaklardan biri Büyük Ayı takımyıldızıyla, diğeri ise Küçük Ayı takımyıldızı ile kullanılmak içindi. Ortasında mil etrafında dönen bir kol bulunurdu. Denizci Büyük Ayı kulağını dış cetvel üzerinde doğru tarihe getirir, aletin ortasındaki delikten Kutup Yıldızına bakar ve kolu Büyük Ayının son iki yıldızıyla aynı doğrultuya gelecek şekilde hareket ettirirdi. Kolun iç cetveli kestiği yer zamanı gösteriyordu.
a) Manyetik Pusula (XVI. yy), b) Kurşun İskandil, c) Volta Cetveli, d) Parakete ve savlosu, e) Patent Pareketesi ve kayıt saati, f) Nokturnal ve kullanımı
1500’lerden 1700’lere kadar kutup yıldızı ile ufuk arasındaki açıyı ölçmek için Kuadrant adı verilen navigasyon aletleri kullanılırdı. Ağaçtan yapılmış 90 derecelik çeyrek daire şeklinde olan kuadrant’ın çember yayında 0 dereceden 90 dereceye kadar işaretlenmiş bir gösterge bulunurdu. Dik açılı köşeden ucunda ağırlık bulunan bir kol uzanırdı. Kutup yıldızı bir doğru kenar üzerinde iki delikten gözlemlenir ve açısı kol yardımıyla göstergeden okunurdu.
1731’de John Hadley tarafından icat edilen Oktant, sekstantın öncüsüydü. Gökcisimleriyle ufuk arasındaki açıyı ölçen aletin gösterge kolu 45 derecelik bir yay içerisinde hareket edebildiği için en fazla 90 derecelik açıları ölçebiliyordu.
1759’da geliştirilen Sekstant ise Oktantın daha gelişmiş bir versiyonuydu. Gösterge kolu 60 derece hareket edebildiği için 120 dereceye kadar olan açıları okuyabiliyordu. Sekstant günümüzde halen geminin bulunduğu boylamı hesaplamak için kullanılır. Denizci, teleskoptan ve yarım aynanın cam bölümünden yararlanarak aleti ufka paralel olarak tutar. Aletin gösterge kolu, gökcisminin gösterge aynasından yansıyan yarım görüntüsü, cam bölümde ufuk çizgisinin tam üzerine gelinceye kadar kaydırılır.
I- Kuadrant (90 derece), II- Oktant (45 derece), III- Sekstant (60 derece)
XVIII. yy’ın bir diğer önemli navigasyon aracı da John Harrison tarafından 1764’te geliştirilen Kronometre idi. Zamanın çok az bir hata payıyla ölçülmesini sağlayarak boylam hesaplanmasında bir devrim yaratan kronometreler, radyo sinyallerinin yaygın hale gelmesine kadar gemilerde en gerekli ve en pahalı navigasyon aleti olarak kaldı. Telsizlerin gemilere girmesi, XX. yy.’da hem haberleşme hem de navigasyon tekniklerini kökten değiştirecekti.
Yararlanılan Kaynaklar:
Penprase, Bryan E.; The Power of Stars: How Celestial Observations Have Shaped Civilization, Springer Science+Business Media, NewYork 2011; ISBN 978-1-4419-6803-6
Sobel, Dava; Boylam; Tubitak Yayınları, Ankara 2004; ISBN: 9789754033175
Taylor, Ron – Lambert, Mark; Çağdaş Dünya Ansiklopedisi - Cilt 5, Makineler ve Teknoloji; Remzi Kitabevi, İstanbul 1982
YAZIYA YORUM KAT
Türkçe karakter kullanılmayan ve büyük harflerle yazılmış yorumlar onaylanmamaktadır.