La navegación trata de ir de un lugar a otro, de manera segura y eficiente. Cada vez que encuentres una tienda en un centro comercial o camines a casa desde la escuela, estarás usando herramientas basadas en aquellas de los primeros navegantes. Pero, ¿qué pasa si te encuentras en un lugar que no reconoces, como en medio del océano, donde la navegación tuvo su origen?
El primer registro de embarcaciones lo suficientemente grandes para transportar mercancías para el comercio es de 3500 a. C. y esto marcaría el nacimiento del arte de la navegación. Estos primeros navegantes se quedaron cerca de la costa y usaron la vista de los puntos de referencia o las características de la tierra que podían ver. Por lo general, viajaban de día y buscaban un puerto tranquilo o un fondeadero durante la noche. No tenían gráficos, sino listas de direcciones, similares a las guías de crucero de hoy. Cuando se aventuraron fuera de la vista de la tierra, el navegante pudo determinar su latitud (dirección Norte / Sur) al observar la altura del sol durante el día y su posición con referencia a la Estrella del Norte por la noche.
Se decía que los marineros experimentados tramaban su rumbo con grandes constelaciones, aunque esta no era una ciencia exacta. Los buques siguieron el movimiento Este-Oeste del sol o la huella de las estrellas. Sin embargo, el navegador no tenía forma de determinarla con precisión, por lo tanto una vez fuera de la vista de la tierra, no tenía idea de cuán lejos estaba en relación con el Oriente o Poniente. Las estimaciones se basaron en el tiempo que se tardó en llegar allí: una forma simple de cálculo de puntos muertos que todavía usan algunos los navegantes hoy en día.
Los primeros viajes oceánicos fueron probablemente una combinación de grandes errores con un poco de experiencia previa. Por ejemplo en las Polinesias algunas islas pueden verse desde otras, si se cumplen ciertas condiciones. Por ello combinar la idea de que si ya se han hallado más islas, quizás hay algunas que no se ven, junto con un barco que se salió de su curso debido a una tormenta repentina o un error humano, es suficiente para entender esto. Más tarde los vikingos navegaban regularmente a Islandia y Groenlandia entre 900 y 1000 dC, aparentemente utilizando solo el sol, las estrellas y el viento como guía.
Tecnología
Una de las primeras herramientas de navegación hechas por el hombre fue la brújula del marinero, una forma primitiva de la brújula magnética del siglo XIII. Inicialmente era utilizada solo cuando el clima oscurecía el sol o la estrella polar y eran brújulas muy toscas. El navegante frotaba una aguja de hierro contra una piedra imán, la clavaba en un trozo de paja y la colocaba en un recipiente con agua. La aguja apuntaría en dirección norte. Los primeros marineros encontraron que la brújula era inconsistente, muy probablemente porque no entendían que apuntaba al polo norte magnético, no al norte verdadero. En ese momento, no podían explicar estas variaciones y no podían confiar mucho en las lecturas cuando navegaban por un área desconocida. El uso más práctico de la brújula en este momento era identificar la dirección del viento. Incluso después del desarrollo de las brújulas más modernas con agujas pivotantes, hasta que la variación no fue entendida y documentada, la brújula no era tan valiosa para los navegantes como lo es hoy.
Mucho más valioso, en ese momento, fue la invención de la línea de plomo también en el siglo XIII. Era una herramienta para medir la profundidad del agua y la naturaleza del fondo. Esta línea se pesó con plomo y tenía marcas graduadas para determinar la profundidad del mar. El plomo se cubría con cera para traer muestras del fondo.
El desarrollo de mejores herramientas de navegación fue motivado primero por el comercion, luego por las riquezas del descubrimiento. Los fenicios y los griegos fueron los primeros navegantes del Mediterráneo en navegar de tierra en tierra y de noche. A menudo navegaban en hogueras ubicadas en las cimas de las montañas (antecedentes de faros).
En este momento, los navegantes comenzaron a darse cuenta de que los mapas serían útiles y comenzaron a detallar registros de sus viajes que los cartógrafos terrestres utilizaron para crear las primeras cartas náuticas llamadas Cartas Portolan (hacia el siglo XIII). Por supuesto, no eran muy precisos porque aún no se había desarrollado la capacidad de medir las distancias en el mar, ni existía un método preciso para retratar la superficie esférica de la tierra en una pieza plana de material.
Además, el precursor del sextante mucho más portátil (y preciso), el astrolabio, se utilizó para medir la altitud de un sol o una estrella. Pesado y torpe, era muy difícil de usar a bordo de una nave en movimiento, sin embargo, cuando se descubrieron nuevas tierras y el astrolabio fue llevado a tierra, era valioso para fijar la latitud aproximada del nuevo descubrimiento.
En 1701, las cartas de variación magnética en diferentes partes del mundo estaban disponibles, por lo que la brújula magnética era una herramienta de navegación valiosa y consistente. Pero la clave para determinar la longitud fue la invención de un dispositivo de cronometraje preciso. Hace mucho tiempo que se sabía que la Tierra era un globo y giraba una revolución completa en relación con el sol cada 24 horas. Los navegantes sabían que el sol alcanzaba su altitud máxima al mediodía, sin importar en qué parte de la tierra estaban. Si pudieran determinar cuál era la hora exacta en la longitud de 0, podrían calcular fácilmente la longitud de su posición actual por la diferencia en las dos veces. Esto fue de gran importancia, tanta que los países ofrecieron premios por la invención de un cronómetro preciso. El premio británico fue ganado por John Harrison en 1764 por su cronómetro de navegación marítima con una precisión de una décima de segundo por día.
Más tarde un receptor de radio proporcionó una señal de tiempo continuamente actualizada desde el Meridiano de Greenwich, Inglaterra lo cual es el mismo principio usado hoy por los sitemas de posicionamiento globales que usan satélites.
Navegación moderna
El siglo XX ha visto grandes avances en las herramientas de navegación. El impulso fue la combinación de intereses mercantiles y bélicos, que más tarde han hecho llegarla tecnología a las masas. Nos volvimos tan dependientes de estos instrumentos electrónicos que la mayoría de los navegantes recreativos de hoy en día no saben cómo trazar un rumbo seguro. En 1907, Elmer Sperry introdujo la brújula giroscópica que no se ve afectada por la variación o desviación, ya que apunta al verdadero Norte, no al magnético.
El físico británico Robert Watson-Watt produjo el primer sistema práctico de radar (detección y rango de radio) en 1935. Se usa para ubicar objetos más allá del alcance de la vista al proyectar ondas de radio contra ellos. El radar puede determinar la presencia y el alcance de un objeto, su posición en el espacio, su tamaño y forma, y su velocidad y dirección de movimiento. Además de sus usos marinos, también se usa para controlar el tráfico aéreo, detectar patrones climáticos y rastrear naves espaciales.
El sistema de navegación hiperbólica conocido como Loran (Long Range Navigation) se desarrolló en los EUA entre 1940 y 1943. Utiliza transmisiones de radio pulsadas de estaciones maestras y esclavas que se reciben a bordo y se registran como ondas pequeñas en la pantalla de un tubo de rayos catódicos. La distancia entre las ondas corresponde a la diferencia de tiempo entre la llegada de las señales de las dos estaciones. La precisión oscila entre algunos cientos de metros y unos pocos kilómetros y ha quedado en desuso debido a la influencia y penetración del GPS.
