Португальский принц Генрих Мореплаватель обязал капитанов вести судовые журналы, в которые следовало ежедневно записывать сведения о берегах с указанием координат. В 1540–1575 годах в Европе были изданы многочисленные карты континентов, морей и океанов, а также отдельных стран, которые позволили перейти к атласам, а затем составлена карта мира Джузеппе Розаччо (1595). В 1570-х появился глобус Франсуа де Монжене, ознаменовавший собой поворот к метрической картографии, хотя и не слишком удачный. Лидерами в переходе к картографии Нового времени были Германия и Нидерланды — прославленные голландские мореходы снабдили картографов уймой практических сведений; но и в XVII веке погрешность карт доходила до 18 градусов. Это было обусловлено несовершенством приборов, находившихся в распоряжении моряков.
С конца XVI века главным морским прибором был компас, который делали из меди, поскольку этот металл не влиял на его показания. В круглый корпус помещали тонкую балансирную иглу, на которой была подвешена магнитная стрелка. На дне размещалась шкала, указывающая на стороны света, а сверху корпус закрывали стеклом. Классическая шкала компаса представляла собой 32-лучевую звезду, каждый луч которой соответствовал румбу Компас размещали в специальном ящике (нактоузе) рядом с рулевым. Со временем прибор терял точность, к тому же его показания значительно искажались вблизи берегов.
Однажды корабельный хирург Лионель Уофер, участвовавший в пиратском набеге на Панаму, захватил с собой с берега мумию индейского мальчика, чтобы привезти ее в Англию для исследований. Пираты решили, что компас показывает неверно из-за того, что на борту находится труп, и выбросили мумию в море.
Для определения географической широты использовали астролябию и квадрант. Астролябия, изобретенная древнегреческим астрономом Гиппар-хом и усовершенствованная арабами, использовалась для определения времени, продолжительности дня и ночи, для измерения горизонтальных углов на поверхности Земли, для осуществления некоторых математических вычислений и даже для астрологических предсказаний. Морская астролябия состояла из сбалансированного металлического (как правило, латунного) кольца диаметром от 13 до 20 сантиметров с нанесенными на нем отметками, в центре которого находилась свободно вращающаяся планка с визиром. Кольцо подвешивали вертикально и посредством визирной линейки отсчитывали градусы, измеряя угол подъема солнца или звезд. Зафиксировав разницу в показаниях при направлении прибора на небесное тело и на горизонт, а также зная местное время, можно было с помощью специальных таблиц определить широту. И напротив, если была известна широта, по тем же таблицам можно было вычислить местное время.
Квадрант использовали не только для географических измерений, но и для вычисления угла установки артиллерийских орудий или вместо астролябии, поэтому он имел несколько шкал. Древний квадрант состоял из квадратной дощечки, в одном из углов которой подвешивался отвес, а на противоположные грани наносились значения широты, причем 45 градусам соответствовал угол, противоположный углу крепления отвеса. Более поздние квадранты имели треугольную форму, их изготавливали из меди или латуни. Для вычисления широты надо было навести одну из неградуированных граней дощечки на Полярную звезду и по отвесу отсчитать значение широты. В Южном полушарии квадрант наводили на альфу Южного Креста, расположенную почти над Южным полюсом. Точность измерений была невысока, к тому же квадрант нельзя было использовать днем или в облачную погоду Днем применяли балестилью — прибор, состоящий из длинной направляющей с делениями и свободно перемещающейся по ней деревянной измерительной линейки. Для проведения измерений (определения высоты скал, размеров кораблей) надо было навести направляющую на удаленный объект и установить измерительную линейку так, чтобы ее края совпали с измеряемым объектом. Для измерения угла подъема солнца линейку отодвигали таким образом, чтобы один ее край совпадал с горизонтом, а второй — с центром солнечного диска. Приходилось смотреть на солнце, что было весьма опасно для зрения.
В 1594 году Джон Дэвис создал прибор, сочетавший в себе возможности астролябии, балестильи и квадранта с отвесом. Двойной квадрант Дэвиса состоял из двух градуированных линеек в форме усеченных дут, которые скреплялись друг с другом при помощи древка. Ббльшая дуга имела угловой размер 30 градусов, а меньшая — 60. На свободном конце древка располагался медный горизонт. Для произведения измерений квадрант надо было установить на плечо, держа его за ручки, и встать спиной к солнцу затем выровнять прибор по горизонту, чтобы его было видно в визир, закрепленный на большей дуговой линейке, и передвигать меньшую дуговую линейку до тех пор, пока тень от нижней шкалы не окажется в визире. По одной шкале отсчитывали угол к горизонту по второй — угол подъема солнца. В XVII столетии уже ни один английский мореплаватель не отправлялся в путешествие без этого прибора.
Читать дальше