Kysy insinööriltä

Miksi merellä nopeus mitataan solmuina?

Koska 1400-luvun merimiehillä ei ollut GPS:ää…

Kirjoittanut Sarah Jensen

Seikkailuromaanit ja historiankirjat ovat täynnä kauhistuttavia tarinoita purjelaivoista, jotka myöhästyivät merellä – tarinoita merimiehistä, joilla ruoka ja makea vesi olivat vähissä, jotka kuolivat keripukkiin ja jotka joutuivat loukkuun myrskyn aikana. Elleivät merimiehet tienneet, kuinka nopeasti he kulkivat, he saattoivat päätyä päiviä myöhässä aikataulusta, mikä vaaransi aluksella olevat ja huolestutti satamassa odottavat läheiset.

”Ilman maamerkkejä, joiden avulla he olisivat voineet mitata etenemistään avomerellä, merimiehet eivät tienneet, kuinka nopeasti tai kuinka kaukana he olivat matkalla”, selittää MIT:n vanhempi ylioppilas ja Bostonin kaupunkilaisnuorisolle suunnatun urheilu- ja opinto-ohjelman Amphibious Achievementin akateeminen koordinaattori Camila Caballero. Mutta kun meripeninkulma – 1,852 kilometriä – otettiin käyttöön 1400-luvulla, heillä oli käytännöllinen standardi, jota vasten nopeutta voitiin mitata, ja he loivat välttämättömyyttään sirulokin, maailman ensimmäisen merenkulun nopeusmittarin. ”He käyttivät materiaaleja, joita heillä oli käsillä”, hän selittää. ”Kiilamainen puupala, pieni lasinen ajastin ja todella pitkä köysi.”

Mutta mikä tahansa köysi ei kelvannut. Meripeninkulman pituuden perusteella solmut sidottiin tukkiköyden varrelle 14,4 metrin välein. Toinen pää kiinnitettiin laivan perään ja toinen kiinnitettiin puulautaan, joka pudotettiin veteen. ”Kun yksi merimies katseli hiekan tyhjenemistä 30 sekunnin lasin läpi, hänen laivakaverinsa piti narua, kun se pelasi laivan takana, ja laski solmut, kun ne kulkivat hänen sormiensa välistä”, Caballero kertoo. Kun 14,4 metriä jaettiin 30 sekunnilla, saatiin selville, että yksi solmu vastaa 1,85166 kilometriä tunnissa tai yhtä meripeninkulmaa. Suorittamalla laskutoimituksen käyttäen todellista solmujen lukumäärää, joka purkautui, merimiehet pystyivät mittaamaan laivan nopeuden.

Päivän mittaan toistuvasti tehtyjen mittausten keskiarvo osoittautui erittäin tarkaksi kuvaajaksi siitä, kuinka nopeasti laiva liikkui. Tietoja käytettiin apuna navigoinnissa umpimähkäisyn avulla, menetelmällä, jota käytettiin ennen nykyaikaisten mittalaitteiden tuloa.

Tänä päivänä meriliikenteen nopeus määritetään ultraääniantureilla tai Doppler-mittauksella, ja nopeusyhtälössä oleva 30 sekunnin jakaja on korvattu 28:lla. Aluksen nopeuden mittaamiseen käytettävää välinettä kutsutaan kuitenkin edelleen lokiksi, ja meri- ja ilmailuetäisyydet mitataan edelleen meripeninkulmissa. ”Merellä ja ilmassa käytettävät kartat perustuvat maapallon ympärysmittaan”, Caballero sanoo. ”Niiden mittakaava vaihtelee leveyspiirin mukaan, ja meripeninkulma, joka on noin 500 jalkaa pidempi kuin maapeninkulma, sovittaa nämä erot yhteen.”

Ja sekä nykypäivän luotsihuoneessa että ohjaamossa yhtä meripeninkulmaa tunnissa vastaavaa nopeutta kutsutaan edelleen solmuksi, ja termi on kaiku ajoista, jolloin neliölaivojen ja karavellien miehistön jäsenet olivat luovia muutamien yksinkertaisten materiaalien parissa ja saivat aikaan välttämättömän ja merkittävän pienen välineen.

Lisätietoa Amphibious Achievementista löydät Boston Globe -lehdessä 19. kesäkuuta 2012 olleesta jutusta.

Kiitokset S. Venkateshille Tirunelvelistä, Intiasta, tästä kysymyksestä.

Postattu: Syyskuu 18, 2012