Kompas, astrolabium en karveel: de weg vinden op zee

Een zeeman kon in 1480 uit de hoogte van de Poolster bepalen hoe ver noordelijk hij was. Maar niemand had een betrouwbare manier om te weten hoe ver een schip naar het oosten of westen was gevaren.

Drie vragen buiten zicht van land

Zodra de kust achter de horizon verdwijnt, moet een navigator drie vragen beantwoorden. In welke richting vaart het schip? Hoe ver noordelijk of zuidelijk is het? Hoe ver is het naar het oosten of westen gekomen? In de 15e eeuw had de eerste vraag een goed antwoord, de tweede een bruikbaar antwoord en de derde geen antwoord. Zeelieden schatten hun positie van oost naar west met gegist bestek: ze schatten de snelheid, hielden de tijd en kompaskoers bij en tekenden hun beste schatting op de kaart. Stromingen en afdrift, de zijwaartse verplaatsing van een schip door de wind, maakten die schatting elke dag onzekerder. Een betrouwbare manier om op zee de lengtegraad te bepalen kwam pas in de 18e eeuw, met nauwkeurige scheepsklokken.

Het kompas

Een gemagnetiseerde ijzeren naald die vrij kan draaien, richt zich ongeveer van noord naar zuid. De vroegste duidelijke beschrijving van zo'n naald komt uit China. De geleerde en ambtenaar Shen Kuo beschreef hoe je er een maakt en gebruikt in zijn Droomvijveressays, gepubliceerd in 1088. Enkele tientallen jaren later beschreef Zhu Yu, wiens familie in de havenstad Guangzhou woonde, hoe stuurlieden een naald gebruikten om koers te houden als ze zon of sterren niet konden zien. In Europa staat de eerste bekende vermelding van een magnetische naald voor zeelieden in een boek van de Engelse geleerde Alexander Neckam, geschreven rond 1190. Historici discussiëren nog altijd over de vraag of Europeanen het kompas uit Azië leerden kennen of het zelf ontwikkelden.

Breedtegraad uit de sterrenhemel

De Poolster staat bijna precies boven de Noordpool. Haar hoogte boven de horizon is daardoor ongeveer gelijk aan de breedtegraad van de waarnemer. Op de evenaar staat ze aan de horizon; in Lissabon staat ze ongeveer 38 graden hoog. Om die hoek te meten gebruikten zeelieden een kwadrant of een zeeastrolabium: een zware messing ring met een gradenverdeling en een vizierliniaal die om een pin in het midden draaide. De navigator hing het instrument aan zijn duim, zodat de zwaartekracht het recht hield, draaide de liniaal totdat de ster door beide vizieren zichtbaar was en las de hoek af. Ten zuiden van de evenaar verdwijnt de Poolster. Portugese stuurlieden leerden daarom de hoogte van de middagzon te meten en die te corrigeren met gedrukte tabellen die voor elke dag van het jaar de zonnestand gaven.

Het karveel

Het schip waarmee de Portugezen langs de Afrikaanse kust voeren was het karveel, een klein, licht vaartuig uit de 15e en 16e eeuw. De romp had weinig diepgang, zodat het ondiepe kusten en riviermondingen kon verkennen. De latijnzeilen, grote driehoeken aan lange schuine ra's, lieten het dichter aan de wind varen dan de dwarsgetuigde schepen van Noord-Europa. Dat was belangrijk voor de terugreis, wanneer de wind langs Noordwest-Afrika voortdurend tegen een noordwaarts varend schip in blies. Latere karvelen combineerden vaak vierkante zeilen aan de voorste mast met latijnzeilen achteraan. Twee van Columbus' drie schepen in 1492, de Niña en de Pinta, waren karvelen.

Hendrik de Zeevaarder en Kaap Bojador

Prins Hendrik van Portugal (1394 tot 1460), bekend als Hendrik de Zeevaarder, betaalde voor de ene reis na de andere langs de Afrikaanse kust. Jarenlang keerden zijn kapiteins om bij Kaap Bojador, aan de kust van de huidige Westelijke Sahara, ongeveer 220 kilometer ten zuiden van de Canarische Eilanden. Ondiep water strekte zich ver van de kust uit, de golven en stromingen waren hevig en de aanhoudende noordenwind maakte terugkeren moeilijk zodra een schip de kaap voorbij was. Zeelieden noemden de zee erachter de Groene Zee der Duisternis.