Вы недооцениваете умения часовщиков. Изготовленные Джоном Харрисоном в 1761 году часы при плавании из Англии на Барбадос (6500 км по прямой) дали ошибку в долготе меньше 10 миль, что по тем временам было более чем достаточно (часы были изготовлены для конкурса, объявленного британским парламентом, условием которого было добиться точности в 0,5º).
Но если вернуться в XVI-XVII века, определение долготы действительно было огромной проблемой. Типичным подходом было наблюдение в телескоп каких-либо заметных небесных явлений и сравнение местного времени их наступления с рассчитанным для пункта с известной долготой. Первым это попробовал сделать еще Америго Веспуччи, наблюдавший положение Луны относительно других планет. Галилей для этой цели предложил использовать открытые им спутники Юпитера, но этот подход оказался более-менее точным только в условиях хорошо оборудованной обсерватории.