18世纪的全球海上贸易高度依赖安全航行，每年因导航错误造成的沉船夺去数千船员生命、损失数百万吨货物。虽然纬度可通过太阳相对容易确定，但经度的精确测量一直困扰着航海家，直到18世纪60年代两项革命性技术——海洋计时器和月球距离法——相继问世。
经度问题：关乎帝国兴衰的导航难题
16至17世纪，英国、中国与南亚、东南亚之间的海上贸易急剧增长。一切货物均靠海运，但远海航行中尚无可靠方法测定经度（船舶的东西方位）。正如当时航海家所言：「在航海中最迫切需要的就是准确测定经度……已发现的方法理论上可行，实践中却极为困难。」
利用时间导航空间
经度导航的核心是时间。地球每日绕轴自转一周，利用不同地点间的时差即可计算角距离（经度）。船上通过太阳测定当地时间较容易，难题在于同时知道固定参考点（如伦敦格林威治）的时间。1750至1760年代，约翰·哈里森开发出首批海洋计时器——专为海上航行设计的精密便携计时装置，使得随时掌握格林威治时间成为可能。
月球距离法：廉价可靠的备选方案
计时器虽广泛使用，但昂贵且易碎，一旦停摆便丢失格林威治时间。月球距离技术则更为简单廉价：通过六分仪测量月球与太阳或特定恒星之间的角度，借助航海历书反推格林威治时间，从1760年代起广泛使用。该方法的优势在于从恒星而非机械装置获取参照时间，不易出错；劣势是涉及复杂耗时的数学计算。
航海历书背后的隐秘劳动者
航海员完成角度测量后，需进行长时间计算以校正大气折射等光学畸变，然后查阅每年出版的航海历书。这些历书中的数字表由天文学家与数学机构编制，而大量繁重计算工作则由在家工作的妇女和儿童完成——这是一段鲜为人知的科学史篇章。
经度问题的终结与当代回响
月球距离法和计时器方法在20世纪下半叶前挽救了无数生命、支撑了帝国扩张。如今GPS卫星导航的普及使水手们几乎遗失了天体导航技能。然而全球海盗与恐怖主义威胁日益增长，卫星导航的脆弱性（电子设备故障、信号干扰）促使部分水手重新学习天体导航技术作为备用方案。