Kuomet praėjusių metų vasarą Ben Guriono oro uoste Tel Avive pradėjo staiga strigti GPS sistemos darbas, tik meistriškas dispečerių darbas padėjo išvengti rimtų nelaimių. Trikdžiai, kurie ekspertų teigimu truko tris savaites ir painiojo skrydžių kontrolės darbą, atsirado dėl Rusijos radioelektroninio pobūdžio darbo trikdžių karo veiksmų suaktyvinimo Sirijoje metu.
Izraelio oro uostas šiuo atveju nukentėjo, tikėtina, netyčia, tačiau tai parodo, kokie pavojingi gali būti pasauliui GPS tinklo trikdžiai. „Mes vis labiau susiprantam: GPS būtina saugoti, stiprinti ir plėsti“, – BBC pasakojo Toddas Humphreys, Teksaso universiteto palydovų ryšių sistemų inžinierius.
Totali priklausomybė nuo GPS
Pagrindinė sistemos užduotis – bet kuriuo paros metu parodyti, kurioje planetos vietoje yra GPS imtuvas. Tokie imtuvai yra ir mūsų telefonuose ar automobiliuose. Jie leidžia laivams įveikti sudėtingus jūros dugno paviršius, atlikdami šiuolaikinio švyturio darbą.
Gelbėtojų tarnybos remiasi GPS (ar kitomis sistemomis: Rusijoje – GLONASS, Europoje – „Galileo“, Kinijoje – „BeiDou“) tam, kad būtų surasti tie, kuriems prireikia pagalbos.
Tačiau yra navigacijos užduotys, kurios visuomenei mažiau žinomos: uostai negalėtų dirbti be palydovinės navigacijos, nes jų kranams reikalinga GPS, kad surastų tinkamą konteinerį.
Palydovų sistemos atlieka svarbų vaidmenį logistinių operacijų metu, padeda laiku pristatyti prekes ir suteikti paslaugas. Be šių sistemų parduotuvių lentynos greitai ištuštėtų, o ir kainos ženkliai išaugtų.
Statybose GPS yra naudojama tiriant statybvietes, o žvejams padeda laikytis griežtų žuvininkystės taisyklių.
Tačiau GPS, kaip ir bet kuri kita palydovinė navigacija, – tai ne tik tikslios vietos, tačiau ir tikslaus laiko nustatymas. Aplink Žemę orbitoje sukasi 30 palydovų, kurie naudoja itin tiksliu atominius laikrodžius, leidžiančius vartotojams nustatyti laiką su 100-milijardinės sekundės dalies tikslumu.
Visi mobilaus ryšio tinklai naudoja GPS jų antžeminių bazių sinchronizavimui, o finansų institutai ir bankai – remiasi ja fiksuojant pinigines operacijas.
Ekspertams kyla natūralus klausimas: o kas jeigu GPS neliks? Kuo reiktų pakeisti mūsų kasdienybėje naudojamą įrankį?
Londono ekonomikos mokyklos ekspertai yra paskaičiavę, kad šaliai vos 5 dienos be palydovinės navigacijos kainuotų daugiau nei 6 mlrd. eurų.
JAV ekonomika per dieną netektų po 1 mlrd. dolerių kasdien, o jeigu GPS sistema sulūžtų balandžio ir gegužės mėnesiais, – sėjos laikotarpiu, – nuostoliai siektų po 1,5 mlrd. dolerių.
Grėsmė ne tik iš priešiškų šalių, tačiau ir iš gamtos
Nepaisant to, GPS veiklos sutrikimai yra neįtikėtinai dažni. Dažnu atveju tai būna kai kurių šalių vykdomos karinės pratybos, pasitaiko ir paprasčiausių techninių gedimų. Britų karališkojo navigacijos instituto profesorė Charlie Curry pažymėjo, kad dėl galimo kitų šalių poveikio navigacijos sistemoms dažniausiai pergyvena būtent patys kariuomenės atstovai.
Kariškiams yra dėl ko nerimauti. Palydovinė navigacija iš pat pradžių buvo sukurta Pentagono reikmėms, ir naudojama yra kariuomenėje visur: nuo „išmaniųjų raketų“ iki pėstininkų. Tačiau pačiai sistemai kyla nemaža grėsmė.
GPS blokavimo sistemas šiais laikais gali įsigyti faktiškai bet kuris norintis. Tačiau ne automobilių vagys yra didžiausia grėsmė. „Egzistuoja grėsmė, kad visas GPS palydovų tinklas gali būti sutrikdytas – kaip karo preliudija, kaip svarbiausio infrastruktūros elemento ar JAV ekonomikos puolimas“, – tikina Toddas Humphreys.
Grėsmę gali kelti ne tik pikto linkintys priešai, bet ir gamtinės sąlygos. Taip vadinamas 1859-ųjų „Carringtono įvykis“, manoma, galėtų sutrikdyti dabartinio GPS palydovų tinklo veiklą.
Kokios yra galimos išeitys?
Viena iš galimų rezervinių sistemų – nauja radionavigacinė antžeminė sistema LORAN („Long Range Navigation“), sukurta Antrojo pasaulinio karo metais. Vietoje palydovų yra naudojamasi antžeminiais siųstuvais su antenomis, kurios perduoda radionavigacinius signalus.
Pradžioje LORAN galėjo aptikti objektą vos kelių mylių tikslumu, tačiau jau 1970-ųjų pradžioje sistema parodydavo vietą kelių šimtų metrų tikslumu.
Jau šio amžiaus pradžioje, kuomet GPS pavertė LORAN nereikalingu reliktu, daugelyje šalių buvo išmontuoti siųstuvai. Tačiau šiuolaikinė navigacijos versija, vadinama eLoran, gali užtikrinti tokį patį tikslumą, kaip ir GPS.
Teigiama, kad ši versija leidžia nustatyti objektą iki 10 m tikslumu, o kartais ir tiksliau. Skirtingai nuo GPS, eLoran siųstuvų signalas gali patekti kiaurai sienas ir tunelius. Tuo pačiu šią sistemą daug sunkiau „nugesinti“. Problema kol kas tik ta, kad niekas šios sistemos vystymo nenori finansuoti.
Senovėje, iki radijo bangų atsiradimo, jūreiviai orientavosi pagal žvaigždes ir Saulę. Navigacija „viduramžiškais“ metodais gyva ir šiomis dienomis. Kai ką gali stebinti, tačiau balistinės raketos, tokios kaip amerikiečių „Trident“, iki šiol naudojasi tokia skrydžio navigacija.
Žvaigždės gali padėti nustatyti objekto vietą planetoje iki šimto metrų tikslumu. Tačiau JAV bendrovė „Draper Laboratory“ sukūrė žvaigždžių navigacijos sistemą „Skymark“, kurioje įtraukti ir kiti dabar danguje skriejantys objektai: TKS, palydovai ir pan. Šie greitai judantys objektai „Skymark“ leidžia pasiekti kur kas didesnio tikslumo, nei „lėtosios“ žvaigždės. Sistemos kūrėjai tikina, kad jos tikslumas – 15 metrų, o tai jau yra panašu į GPS rezultatus.
Vienas iš šios sistemos trūkumų – ji idealiai veikia tik esant giedram dangui.
Ateityje, tikėtina, ištobulės inercinė navigacija, kuri jau dabar yra naudojama kai kuriuose automobiliuose. „Kuomet automobilis pasislepia tunelyje ir jūs netenkate GPS signalo, būtent inercinė navigacija ir toliau rodo jums kelią“, – BBC aiškino Ch. Curry.
Tačiau, bent jau kol kas, šios sistemos patikimumas negali prilygti GPS, todėl yra pasitelkiamas tik tuomet, kai pagrindinė navigacinė sistema neveikia. Tiesa, prancūzų ir britų mokslininkai jau pradėjo dar labiau patobulintos kvantiniais siųstuvais sistemos bandymus.
Grėsmė dėl alternatyvos nebuvimo
Iš esmės tai nė viena pavienė sistema negalės pakeisti tokios galingos navigacinės sistemos, kaip GPS, ir mes, greičiausiai, naudotume įvairius alternatyvius sprendimus skirtingiems atvejams – laivams, lėktuvams, automobiliams.
JAV transporto ministerija kaip tik neseniai paskelbė konkursą sukurti „geriausią atsarginį GPS variantą“. Tačiau kol kas nėra aišku, ar tokia alternatyva galės būti pradėta naudoti pakankamai greitai.
„Mes žinome, kad problema egzistuoja, tačiau jos sprendimo link einame vėžlio žingsniu“, – aiškino Ch. Curry.
Kuo labiau mes tampame kasdieniame gyvenime priklausomi nuo navigacijos sistemų, tuo didesnę reikšmę gali turėti paprasčiausias signalo blokavimas. „Reikia tik žinoti, kur tai panaudoti, kad išjungtum GPS sistemą tokio dydžio miestui, kaip Londonas“, – aiškino ekspertė.
Kol nėra sukurtos alternatyvios sistemos, sustabdyti gyvenimą net ir tokio dydžio megapolyje galima faktiškai akimirksniu.
