En kamp om pengar, ära och herravälde på haven:

Jakten på longituden

Under tidigt 1700-tal färdades tusentals fartyg över de stora oceanerna utan att egentligen veta så noga var de befann sig. Navigation var ingen exakt vetenskap och det var lätt att hamna 100-tals kilometer fel efter en längre sjöresa. Då gällde det att känna igen sig när kusten dök upp, annars kunde obehagliga överraskningar vänta.
Det var inte så svårt att räkna ut hur långt från ekvatorn eller någon av polerna man var, men att få en position i öst-västlig riktning var desto knepigare. Att lösa detta problem var inte bara en fråga för sjöfararna, det var en storpolitisk fråga om herraväldet på haven.
Och den som skulle klara av det var en urmakare från England.

För att orientera sig på jorden och för att kunna göra kartor, måste man ha ­någon form av linjer att orientera sig efter. Redan tidigt började människor dela in jorden i olika slags rutnät. Det naturliga var att utgå från solen och andra himlakroppar för att definiera olika väderstreck som man ­också gav namn åt. Syd var det väderstreck där solen stod mitt på dagen, nord var dess motsats. Vinkelrätt mot nord-sydlinjen låg ost och väst.
Kompassen var ett viktigt navigations­instrument för forna tiders sjö­farare. Med den kunde man avgöra åt vilket håll de olika ­väderstrecken fanns, men utan andra hjälpmedel sa den inget om positionen.

Kompassen var ett viktigt navigations­instrument för forna tiders sjö­farare. Med den kunde man avgöra åt vilket håll de olika ­väderstrecken fanns, men utan andra hjälpmedel sa den inget om positionen.

Det var framför allt under resor till sjöss som det var viktigt att hålla reda på någon slags position, när man annars inte hade något annat än ett oändligt hav omkring sig. Då var solen, månen och stjärnorna det enda man hade att orientera sig efter.
Omkring år 150 e.Kr. ritade astronomen och kartografen Klaudius Ptolemaios en världsatlas, bestående av 27 kartor med ett nätverk av linjer. Det är det tidigast kända nedtecknade koordinatsystemet.
Jorden är ett kugghjul i himlavalvets gigantiska och mycket exakta urverk. Jordens rotation kring sin egen axel, i förhållande till solen och övriga himlakroppar, drar sig med bara någon tusendels sekund per dygn, och denna lilla avvikelse korrigerar man nuförtiden med en extra skottsekund med några års mellanrum. Jordens varv runt solen fungerar som en almanacka och hjälper oss att hålla reda på året. Månens varv runt jorden ger oss mått på månaderna.
En sextant var vid sidan av kompassen ett viktigt navigationsinstrument. Med hjälp av den kan man mäta hur högt över horisonten en himlakropp befinner sig, och sedan med hjälp av tabeller ta reda på sin latitud. Bild: SPL

En sextant var vid sidan av kompassen ett viktigt navigationsinstrument. Med hjälp av den kan man mäta hur högt över horisonten en himlakropp befinner sig, och sedan med hjälp av tabeller ta reda på sin latitud. Bild: SPL

Sedan antiken, och troligtvis ännu tidigare, har människor varit medvetna om att jorden är rund. Sjöfarare som såg skepp försvinna vid horisonten var till exempel väl medvetna om jordens klotform. Visserligen kan det ha funnits en stor allmänhet som trodde att jorden var platt, men det vet vi inget om.
Vad som däremot var ett seglivat missförstånd även bland tidiga vetenskapsmän, var att jorden var universums centrum och att solen och de andra himlakropparna roterade kring jorden. Med något enstaka tidigt undantag så var det en föreställning som levde kvar ända tills Kopernikus och Galilei stack ut sina hakor och hävdade att det snarare var solen som var universums centrum.

Ett sfäriskt koordinatsystem
Eftersom jorden är ett klot måste dess koordinatsystem vara sfäriskt, vilket gör det betydligt mer komplicerat än att rita ett rutmönster på ett tvådimensionellt papper. Koordinatsystemets vågräta linjer kallas latituder och består av cirklar runt jorden, parallella med ekvatorn. De lodräta linjerna kallas longituder och går runt halva jorden från pol till pol.
Ett annat namn för latitud är breddgrad. Vinkeln i grader mellan ekvatorn är aktuell latitud, mätt från jordens medelpunkt. Nord- och sydpolen har breddgraderna 90 grader nord, respektive 90 grader syd, alltså rät vinkel mot ekvatorn. Ekvatorn har i sin tur breddgraden noll grader och är den längsta av jordens latitudcirklar. Sedan minskar latitudcirklarnas längd ju närmare norrut och söderut man kommer, och vid polerna har de minskat till punkter.
Att avgöra hur långt från ekvatorn eller någon av polerna man befinner sig – alltså vilken latitud man befinner sig på – är inte särskilt svårt. Det kan till exempel göras genom att mäta längden på skuggan från en stav mitt på dagen, varvid man får solens middagshöjd. Senare utvecklades tekniken så att instrument som oktanter och sextanter kunde ge ganska precisa mått på latituden. Till sjöss var dessa instrument till stor hjälp, och det var även kompassen som kom till Europa på 1100-talet, men fanns i Kina tidigare. Med hjälp av kompassen kunde sjöfararna hålla en rak kurs, vilket naturligtvis förenklade navigationen avsevärt.
Om det inte var så svårt att bestämma latituden, så var det värre med longituden. Att avgöra hur långt österut eller västerut man befinner sig, det är en betydligt knepigare fråga.

När det bestämdes att nollmeridianen skulle gå genom Greenwich reserverade sig Frankrike från beslutet. Än idag verkar de inte helt tillfreds med att den placerades i England – utanför Louvren i Paris är fransmännens gamla nollmeridian utmärkt med upplysningen om att det är den ursprungliga noll­meridianen. Bild: IBL

När det bestämdes att nollmeridianen skulle gå genom Greenwich reserverade sig Frankrike från beslutet. Än idag verkar de inte helt tillfreds med att den placerades i England – utanför Louvren i Paris är fransmännens gamla nollmeridian utmärkt med upplysningen om att det är den ursprungliga noll­meridianen. Bild: IBL

Longituder
Vinkelrätt mot latituderna går longituderna, som också kallas längdgrader eller meridianer. De går över halva jorden från pol till pol. För meridianer finns inga självklara astronomiska fixpunkter eller platser på jorden att utgå från. Det finns inga poler, ingen solhöjd eller något annat som ger en naturlig punkt att utgå från. Vilken linje som helst från pol till pol kan vara den man utgår från – det är helt fritt att bestämma vilken man vill kalla 0-graders-meridianen. Sedan numrerar man övriga meridia­ner hela varvet runt jorden, som är en cirkel med vinkeln 360 grader.
Att det inte fanns något vetenskapligt naturligt sätt att avgöra vilken meridian som allt skulle utgå från, så utbröt inte oväntat en del nationalistiska strider om saken under 1800-talet. Fransmännen hade till exempel sin nollmeridian i Paris, spanjorerna hade sin på El Hierro (den västligaste av Kanarieöarna) och i Sverige gick den genom Observatoriekullen i Stockholm.
Engelsmännens nollmeridian gick genom observatoriet i Greenwich i sydöstra London, och mot slutet av 1800-talet var det den vanligast använda inom sjöfarten. Vid en konferens i Washington 1884 enades man om att det också skulle vara den officiella nollmeridianen. Undantaget var fransmännen som under ytterligare några år använde Paris­meridianen. Från denna nollmeridian ­räknar man 180 grader österut, respektive västerut, ­eftersom hela varvet runt jorden är 360 grader. På motsatt sida av jorden mot nollmeridianen, går 180-gradersmeridianen. Denna meridian går nästan helt och hållet över Stilla havet och har också utsetts till datumgräns. På sätt och vis skulle det ha varit mer ­praktiskt att ha denna meridian som start; varje nytt datum föds här vid midnatt och fortplantar sig sedan västerut runt jorden under ett dygn.
Eftersom ett dygn är 24 timmar och antalet longi­tudgrader är 360, så motsvarar 15 longitudgrader (360/24) ett tidsavstånd på en timme.

Longitudbestämning med astronomiska data
Problemet med att bestämma vilken meridian som skulle bli referenslongitud var i sammanhanget inte så stort. Den stora frågan för de stora segelfartygen var hur de skulle avgöra vilken longitud de befann sig på.
Ett sätt att hålla reda på longitud var astronomisk navigering. Genom att mäta vinklar till kända stjärnor, planeter och månen var det möjligt men komplicerat. Det krävdes mycket noggranna tabeller över himlakropparnas förhållande till varandra vid varje longitud och varje datum. Med andra ord handlade det om jättelika tabeller som i sin tur byggde på enorma mängder exakt uppmätta astronomiska data.
John Flamsteed var 1676-1719 den första kungliga astronomen vid observatoriet i Greenwich och han arbetade oförtrutet under dessa 42 år med att observera natthimlen över Greenwich. Under alla dessa år skrev han ner sina observationer och skapade stjärnkartor och tabeller för olika årstider. Allt detta fick sedan räknas om för att få fram rätt siffror och kartor till andra longituder kring jorden.
Flamsteed var en mycket noggrann man. Så noggrann att han vägrade att släppa ifrån sig sitt material­ eftersom han var rädd att det fanns något fel någonstans. Detta skulle nämligen ­misskreditera honom som astronom. Men två andra stora vetenskapsmän – Isaac Newton och Edmond Halley – lyckades på något vis få tag i kartorna och tabellerna. Som tidiga upphovsrättspirater publicerade de materialet 1712. Flamsteed gillade inte tilltaget och lyckades komma över 300 exemplar av upplagan på 400 och brände dem. Han fortsatte att kartlägga stjärnhimlen fram till sin död 1719. 1729 publicerades hans stjärnatlas Atlas Coelestis som skulle vara till hjälp vid astronomisk bestämning av longituden.
Men det fanns ett betydligt enklare sätt att ta reda på sin longitud än att dyka ner i dessa tabeller. Visste man bara den exakta tiden på en bestämd plats på jorden, så räckte det att ta solhöjden.

En fråga om tid
Skeppets lokala tid kunde man ganska enkelt bestämma med hjälp av solhöjden mitt på dagen. Det enda det sa var dock hur mycket klockan var där man befann sig – inte var man befann sig. Men om man samtidigt hade en klocka på skeppet som visade tiden vid en bestämd nollmeridian, skulle man lätt kunna räkna ut vilken longitud man befann sig på genom att jämföra tiderna.
Problemet var att det inte fanns klockor som gick så exakt som krävdes. Det fanns teknik för att göra så bra klockor om de stod stadigt på land, i kontrollerad temperatur och i en jämn luftfuktighet. Men på ett krängande skepp som rörde sig genom ­växlande väder var det en helt annan sak. Och även om man hade en klocka som drog sig bara en ­minut per dygn, så skulle longitudfelet växa till många hundratals kilometer på några veckor. Och sjöresor varade ofta i månader, ibland år.
Detta så kallade longitudproblem var inte bara något som påverkade enskilda sjöfarare. Det handlade om makten på haven. Den nation som löste problemet skulle få ett stort övertag både när det gällde handel och krigföring på ­haven.
I den stolta sjö­makten Storbritannien var man inte oväntat mycket intresserade av att lösa longitudproblemet.
År 1714 utlyste därför den brittiska regeringen ett pris på 20 000 pund (en enorm summa, flera miljoner pund i dagens penningvärde) till den som kunde lösa det på ett tillfredsställande sätt.
Man bildade en longitudstyrelse (Board of Longi­tude) bestående av framstående vetenskapsmän som skulle bedöma förslagen.
Många arbetade med problemet och olika lösningar föreslogs. Dock, i första taget, inga som föll styrelsen på läppen.

Harrison kom från enkla arbetarförhållanden och var självlärd som urmakare och mekaniker. I detta kopparstick från 1768 av Peter Joseph Tassaert, ligger hans kronometer H-4 på bordet bredvid Harrisons högra hand. Mot väggen står den stora maritima klockan H-3 och bakom hans rygg finns ett vanligt pendelur. Bild: National Maritime Museum, London

Harrison kom från enkla arbetarförhållanden och var självlärd som urmakare och mekaniker. I detta kopparstick från 1768 av Peter Joseph Tassaert, ligger hans kronometer H-4 på bordet bredvid Harrisons högra hand. Mot väggen står den stora maritima klockan H-3 och bakom hans rygg finns ett vanligt pendelur. Bild: National Maritime Museum, London

Snickaren som blev urmakare
Lösningen skulle så småningom komma från en snickare.
John Harrison föddes den 24 mars 1693 i grevskapet Yorkshire i nordöstra England. Han arbetade som finsnickare och konstruerade vid 20 års ålder ett pendelur, en slags farfarsklocka i trä. Urverket bestod av trä, med kugghjul i noggrant utvalda delar av trästockar. Istället för att smörja urverket med olja, valde han axlar i ett speciellt tropiskt träslag som utsöndrade olja och smorde sig självt. Han ansåg att hans konstruktion hade extremt ­liten friktion och att det var bättre att bygga urverk i trä än i järn som rostade och var känsligt för temperaturväxlingar. Skulle man använda metall i en klocka, så skulle det möjligen vara mässing.
Som urmakare och mekaniker var ­Harrison helt självlärd och han slukade böcker av sin tids mest framstående vetenskapsmän, bland annat Newtons banbrytande arbete Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. År 1725-26 konstruerade Harrison tillsammans med sin bror en klocka som drog sig bara en sekund på en månad. Övriga kvalitetsklockor drog sig på den tiden ungefär en minut per dygn.
Harrison bestämde sig för att ta tag i longitudproblemet. Nyckeln till det var att konstruera en klocka som höll så exakt tid som möjligt på ett gungande skepp, i alla väder och i olika temperaturer.
Ett pendelur skulle uppenbarligen inte fungera. Istället konstruerade han ett ur med två sväng­armar förbundna med fjädrar och med vikter i båda ändar. Klockan kallades Harrison-1 eller H-1 och var ett mässingsmonster på omkring 30 kg som var en dryg kubikmeter stor. Klockan tog fyra år att bygga och 1735 tog han med den till London för att presentera för Longitudstyrelsen.

John Flamsteed var 1676-1719 kunglig astronom vid observatoriet i Greenwich och arbetade oförtrutet under 42 år med att skapa kartor och tabeller över stjärnhimlen. Med hjälp av dessa tabeller var det möjligt att bestämma positionen till havs – men den petige Flamsteed vägrade att publicera sitt material. Något kunde ju vara fel. Bild: SPL

John Flamsteed var 1676-1719 kunglig astronom vid observatoriet i Greenwich och arbetade oförtrutet under 42 år med att skapa kartor och tabeller över stjärnhimlen. Med hjälp av dessa tabeller var det möjligt att bestämma positionen till havs – men den petige Flamsteed vägrade att publicera sitt material. Något kunde ju vara fel. Bild: SPL

Klockan testas och skeppsbrott undviks
Ett år senare gick styrelsen med på att klockan ­skulle testas till havs. Men inte på en resa till Västindien som krävdes för att få ­longitudpriset. ­Istället fick han resa till Lissabon med HMS Centurion­. ­Tyvärr blev Harrison sjösjuk och hängde mest över relingen och fick inte mycket tid över för att se om sin klocka. Till råga på allt dog kaptenen när skeppet anlände till Lissabon och det blev inget skrivet i logg­boken om klockan.
Efter fyra dagar i ­Lissabon fick kapten Wills på HMS Orford order att ta med Harrison och hans klocka tillbaka till England. Efter en månad till sjöss siktades land, och som vanligt på den tiden fanns det en stor osäkerhet om var man var. Att det var den engelska kusten var tämligen säkert, men exakt var kunde bara bestämmas när man kom så nära att det gick att urskilja landmärken. Kapten Wills antog att det han såg var Start, en välkänd klippa några mil sydost om Plymouth.
Harrison mådde bättre på denna resa och ­kunde följa navigationen och med hjälp av sin klocka ­räkna fram en position. Han kom fram till att de inte alls befanns sig vid Start utan vid Lizard, ­nästan 100 kilometer väster därom, en plats fruktad för sina farliga klippor där åtskilliga fartyg gått under. Och det visade sig att han hade rätt.
De lyckades undvika undervattensklipporna och kapten Wills blev mycket imponerad. Longitudstyrelsen blev också övertygad om klockans noggrannhet och ville nu testa den på en resa till Västindien. Men det ville inte Harrison.
Han visste att han kunde göra en ännu bättre klocka och lyckades få Longitudstyrelsen att betala ut 500 pund för detta ändamål.

Bättre och bättre klockor
Två år senare, 1738, hade Harrison färdigställt den nya klockan H-2 som också var bättre. Men han var fortfarande inte nöjd och bad om ytterligare 500 pund och fick det. Tydligen gick det att ­förfina och förbättra konstruktionen nästan i ­oändlighet, för under de följande 20 åren arbetade han på ­H-3-uret. Det hade bland annat ett cirkulärt ­balanshjul istället för två svängarmar.
När Harrison hade arbetat en stor del av sitt liv på H-3, insåg han att hans klockor var lite för stora för en kaptenshytt på ett skepp. H-3 var visserligen inte fullt så monstruöst som H-1, men vägde ändå 27 kg och var drygt en halvmeter högt. Så han bestämde sig för att göra ett fickur istället. På den överraskande korta tiden två år hade han färdigställt sin H-4 som mycket riktigt var ett fickur, om än inte av den smidigare modellen. Det var ­ungefär tolv centimeter i diameter och vägde drygt ett kg.
H-4 testades på en resa till Jamaica 1761-62. På vägen dit hade klockan dragit sig fem sekunder på 81 dagar och positionsfelet vid Jamaica var bara någon kilometer.
Därmed hade Harrison löst longitudproblemet vid navigering.
Det kungliga observatoriet i Greenwich som det såg ut på Flamsteeds tid. Bild: SPL

Det kungliga observatoriet i Greenwich som det såg ut på Flamsteeds tid. Bild: SPL

Slutet på historien
Efter många intriger och förvecklingar fick John Harrison till sist sin belöning, delvis i form av ­bidrag från Longitudstyrelsen under arbetets gång. År 1765 fick han halva prissumman 10 000 pund, och 1773 fick han ytterligare 8 750 pund.
Tre år senare dog han, på sin 83-årsdag. Han var då multimiljonär räknat i dagens penningvärde, och ett av historiens största tekniska och ­mekaniska genier.
Den legendariske brittiske upptäcktsresanden James Cook fick, under sin andra världsomsegling 1772-75, i uppdrag av Longitudstyrelsen att ­jämföra astronomisk navigering och tidsmätning med en kopia av Harrisons H-4. Med på den resan var astronomen William Wales. Både han och James Cook var experter på att bestämma longituden med hjälp av månens position mot stjärnhimlen. Men efter resan var både Cook och Wales anhängare av tidsmetoden med Harrisons klocka. Wales skrev senare en bok med titeln: The Method of Finding ­Longitude by Timekeepers.
H-4 var dock dyr och komplicerad att ­tillverka. Två andra Londonurmakare, John ­Arnold och Thomas Earnshaw, blev de som i slutet av 1700-­talet såg till att John Harrisons ­konstruktion kunde­ massproduceras till rimliga kostnader. Dessa kronometrar användes sedan till havs över hela världen under mer än hundra år.

Fakta: 
Jordens koordinatsystem

Eftersom jorden är ett klot, är den uppdelad i ett sfäriskt koordinatsystem. Rutnätet av linjer är relaterade till jordens rotationsaxel som går från nordpol till sydpol. Ekvatorn är en annan fixpunkt i koordinatsystemet. Med hjälp av detta rutnät kan man definiera varje plats på jorden med en position i noggrant angivna siffror. Om man vet på vilken position man befinner sig och vilken position man är på väg till är det lätt att navigera med hjälp av koordinaterna.

Latituder
Latituder eller breddgrader är horisontella cirklar som går runt jorden parallella med ekvatorn. Latituder mäts i grader som är lika med vinkeln mellan ekvatorn och den aktuella latituden, mätt från jordens medelpunkt. Ekvatorn har breddgraden 0 grader och nordpolen ligger på 90 grader nord. Latitud 60 grader nord går genom mellersta Skandinavien.
Söder om ekvatorn räknar man latituder i grader syd. Sydpolen ligger på 90 grader syd och latituden 60 grader syd går strax söder om Sydamerikas sydspets.
Ekvatorn är den längsta latituden och är cirka 40 000 kilometer lång runt hela jorden. Sedan minskar latituderna i längd ju närmare polerna de ligger. Latituderna 90 grader nord och 90 grader syd, det vill säga nordpolen och sydpolen, har ingen utsträckning alls, utan är bara punkter.

Longituder
Longituder, eller längdgrader, kallas också meridianer. De är halvcirklar som går från sydpolen till nordpolen och är vinkelräta mot latituderna. Förutom polerna, finns det ingen naturlig fixpunkt i ost-västlig led att relatera longituderna till. Man har helt enkelt varit tvungen att välja en longitud som utgångspunkt.
Och den punkten blev observatoriet i Greenwich i sydöstra London. Meridianen som går genom Greenwich har man bestämt att kalla 0-gradersmeridianen.
På samma sätt som man räknar latituderna i grader från ekvatorn, räknar man longituderna i grader mot nollmeridianen, räknat från jordens medelpunkt. Ett helt cirkelvarv har gradtalet 360 grader. Ett helt varv runt jorden i ost-västlig riktning har alltså 360 longitudgrader.
Från nollgradersmeridianen i Greenwich räknar man 180 grader i ostlig riktning och 180 grader i västlig riktning. På motsatt sida om jorden som nollmeridianen, går 180-gradersmeridianen, och där har man också bestämt att datumgränsen går, där varje nytt dygn börjar.

Position

Latitud och longitud för en plats anges i grader nord eller syd och grader ost eller väst. Varje grad indelas i 60 bågminuter och varje bågminut indelas i 60 bågsekunder. Man kan också dela in graderna i ett antal decimaler, vilket är vanligt i gps-systemet.

Stockholms stadshustorn ligger på Hantverkargatan 1. Eller N59°19’38” E018°03’22” om man vill vara mer exakt. Bild: IBL

Stockholms stadshustorn ligger på Hantverkargatan 1. Eller N59°19’38” E018°03’22” om man vill vara mer exakt. Bild: IBL

Exempel:
Stadshustornet i Stockholm ligger på positionen 
N59°19’38” E018°03’22”
Vilket utläses:
Nord 59 grader, 19 minuter, 38 sekunder
Ost 18 grader, 3 minuter, 22 sekunder

Kristusstatyn i Rio de Janeiro ligger på positionen
S22° 57’ 07”  W043°12’ 38”
Vilket utläses:
Syd 22 grader, 57 minuter, 7 sekunder
Väst 43 grader, 12 minuter, 38 sekunder

Nollmeridianen
Den nu gällande nollmeridianen går genom observatoriet i Greenwich i sydöstra London. Den går sedan 1851 i höjd med den nord-sydliga axeln på ­George Biddell Airys teleskop. År 1884 beslutades i en internationell meridian­konferens i Washington att detta skulle vara den officiella internationella fixpunkten för jordens longituder. Bild: L-G Nilsson/Skylight

Den nu gällande nollmeridianen går genom observatoriet i Greenwich i sydöstra London. Den går sedan 1851 i höjd med den nord-sydliga axeln på ­George Biddell Airys teleskop. År 1884 beslutades i en internationell meridian­konferens i Washington att detta skulle vara den officiella internationella fixpunkten för jordens longituder. Bild: L-G Nilsson/Skylight

Den första nollmeridianen i Greenwich drogs genom axeln till John Flamsteeds teleskop som han använde när han kartlade stjärnhimlen 1676-1719. De efterkommande kungliga astronomerna Edmond Halley, James Bradley och George Biddell Airy byggde nya förbättrade teleskop. Observatoriet byggdes samtidigt ut några meter österut varje gång för att få plats med de nya teleskopen. Samtidigt flyttade man nollmeridianen så att den skulle gå genom teleskopens axel i nord-sydlig riktning.
Den nu gällande nollmeridianen går i förlängningen genom Airys teleskop och gäller sedan 1851. År 1884 blev denna meridian antagen som internationell nollmeridian genom beslut på en internationell meridiankonferens i Washington. Denna linje gäller fortfarande som referenslinje för både longitud och tid.
Gps-systemets koordinater är ursprungligen beräknade efter Greenwich-nollan, men eftersom gps bygger på mycket noggranna nya mätningar av jordens lite oregelbundna klotform, så har gps-nollan hamnat 102,5 meter öster om Greenwich-nollan. Just där lär det stå en papperskorg vid stigen genom parken. Men jordskorpan rör sig sakta på grund av kontinentaldriften och Greenwich-nollan rör sig 2,5 centimeter per år mot gps-nollan och det betyder att de båda nollmeridianerna bör sammanfalla om 4 100 år.

Gps bygger också på tidsskillnad
Det finns minst 27 stycken gps-satelliter som sänder positionsangivelser. En gps-mottagare behöver tidssignaler från minst tre sådana satelliter för att kunna räkna ut sin position. Med hjälp av fyra satelliter kan mottagaren dessutom räkna ut höjden över havet.

Det finns minst 27 stycken gps-satelliter som sänder positionsangivelser. En gps-mottagare behöver tidssignaler från minst tre sådana satelliter för att kunna räkna ut sin position. Med hjälp av fyra satelliter kan mottagaren dessutom räkna ut höjden över havet.

Global positioning system (gps) bygger som bekant på satellitnavigering. Systemet bygger på att minst 27 satelliter sänder ut signaler som är korrelerade med atomur de har ombord. Till det kommer ytterligare 3-4 satelliter i reserv. I början av 2015 var 30 satelliter operativa, medan en var avstängd för underhåll.
En gps-mottagare på jorden tar emot och analyserar dessa signaler som rör sig med ljusets hastighet. Eftersom det är ett visst avstånd mellan satelliterna blir det en ytterst liten tidsskillnad mellan signalernas ankomst till gps-mottagaren. Med hjälp av denna tidsskillnad kan man räkna ut mottagarens position. Det krävs signaler från minst tre satelliter för att räkna ut en position på jordytan. Med hjälp av signaler från fyra satelliter kan mottagaren dessutom räkna ut vilken höjd man befinner sig på.
En vanlig gps visar positionen med en noggrannhet på 5-10 meter. Med hjälp av signaler från fasta markstationer kan noggrannheten förbättras till omkring två meter. Det kallas differentiell gps (dgps). Vidare finns det mycket avancerade rtk-gps-mottagare (realtids-kinetiska) som kan ange positionen med en noggrannhet på bara några centimeter. Men de är ännu så länge mycket dyra.
Flamsteeds kartor och tabeller publicerades i en piratupplaga. Bakom tilltaget fanns Isaac Newton och Edmond Halley (han med kometen, som dessutom skulle avlösa Flamsteed som kunglig astronom). Bild: SPL

Flamsteeds kartor och tabeller publicerades i en piratupplaga. Bakom tilltaget fanns Isaac Newton och Edmond Halley (han med kometen, som dessutom skulle avlösa Flamsteed som kunglig astronom). Bild: SPL

Material från
Allt om Vetenskap nr 6 - 2015

Mest lästa

Fler nyheter

Fler nyheter