Όταν οι Χάρτες Δεν Αρκούν—Το Εκπληκτικό Σύστημα GPS

ΑΠΟ ΤΟΝ ΑΝΤΑΠΟΚΡΙΤΗ ΤΟΥ ΞΥΠΝΑ! ΣΤΗΝ ΑΥΣΤΡΑΛΙΑ

ΤΟ ΠΡΟΣΩΠΟ της νεαρής οδοιπόρου ήταν καταϊδρωμένο από την επίπονη προσπάθεια που κατέβαλλε μέσα σε τέτοια ζέστη. Κουνούσε τους ώμους της προσπαθώντας να ελαφρύνει κάπως το βάρος από το σακίδιο που κουβαλούσε στην πλάτη της, με προμήθειες αναγκαίες για την επιβίωσή της. Ξετύλιξε και εξέτασε προσεκτικά το χάρτη της, αλλά απογοητεύτηκε όταν είδε ότι τίποτα στο γύρω έδαφος δεν φαινόταν γνώριμο. Σύντομα άρχισε να νιώθει μέσα της ανησυχία και απόγνωση. «Μη μου πεις ότι χάθηκα», είπε αναστενάζοντας.

Αλλά ξαφνικά το πρόσωπό της έλαμψε. Έβγαλε από το σάκο της ένα όργανο, τοποθετημένο σε μια προστατευτική θήκη, και πληκτρολόγησε μερικές πληροφορίες. Μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα άρχισε να χαμογελά. Τακτοποίησε γρήγορα το σάκο της και ξεκίνησε με τη σιγουριά ανθρώπου που ξέρει πού ακριβώς πηγαίνει.

Πώς μπόρεσε αυτή η οδοιπόρος να βρει το δρόμο της τόσο γρήγορα και εύκολα, παρά τη φαινομενικά απελπιστική της κατάσταση; Χάρη στο αξιόλογο βοήθημα που είναι γνωστό ως Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης (Global Positioning System [GPS]). Αυτό της έδειξε την ακριβή της θέση και την κατεύθυνση που έπρεπε να ακολουθήσει. Αλλά τι είναι αυτό το εκπληκτικό σύστημα, το GPS;

Η πλήρης ονομασία του είναι Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης Ναβστάρ (Navstar Global Positioning System). Ο όρος Navstar είναι ένα ακρωνύμιο της φράσης Navigation Satellite Time and Ranging System (Ναυσιπλοϊκό Δορυφορικό Σύστημα Χρονομέτρησης και Ανίχνευσης). Το GPS δημιουργήθηκε αρχικά για τον αμερικανικό στρατό, αλλά τώρα μπορεί να το χρησιμοποιεί ο καθένας σε όλο τον κόσμο. Ο πρώτος δορυφόρος που απαιτήθηκε για το GPS εκτοξεύτηκε το 1978. Τώρα, ολόκληρο το σύστημα χρησιμοποιεί 21 τακτικούς δορυφόρους και άλλους 3 ενεργούς εφεδρικούς που βρίσκονται σε τροχιά. Αυτοί διαγράφουν τροχιές 20.196 χιλιομέτρων, καθεμιά από τις οποίες έχει κλίση 55 μοιρών σε σχέση με τον ισημερινό. Με αυτή τη διάταξη, για κάθε σημείο της γήινης επιφάνειας υπάρχουν, οποιαδήποτε στιγμή, τουλάχιστον τέσσερις διαθέσιμοι δορυφόροι.

Απαιτείται Χρονομέτρηση με Ακρίβεια Κλάσματος του Δευτερολέπτου

Οι δορυφόροι εκπέμπουν ραδιοπαλμούς σε καθορισμένους, γνωστούς χρόνους, και, καταγράφοντας τον ακριβή χρόνο άφιξης του παλμού, ο δέκτης Ναβστάρ μπορεί να καθορίσει την απόσταση από το δορυφόρο. Ο παλμός χρειάζεται περίπου ένα ενδέκατο του δευτερολέπτου για να φτάσει στη γη. Κατόπιν ο δέκτης πολλαπλασιάζει αυτόν τον αριθμό με την ταχύτητα του φωτός και βρίσκει την απόσταση από το δορυφόρο με εκπληκτική ακρίβεια. Εντούτοις, η χρονομέτρηση πρέπει να είναι ακριβής, διότι αν γίνει έστω και ένα ελάχιστο λάθος της τάξης του ενός εκατομμυριοστού του δευτερολέπτου, μπορεί να υπάρξει απόκλιση 300 μέτρων!

Πώς είναι δυνατή μια τόσο απίστευτα ακριβής χρονομέτρηση; Με τη χρήση περίπλοκων ατομικών ρολογιών που έχουν τοποθετηθεί στους δορυφόρους. Στο βιβλίο του Το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης Ναβστάρ (The Navstar Global Positioning System), ο συγγραφέας Τομ Λόγκσντον εξηγεί: «Οι δορυφόροι του Τμήματος 2 . . . είναι εφοδιασμένοι με τέσσερα ακριβέστατα ρολόγια—δύο ατομικά ρολόγια καισίου και δύο ατομικά ρολόγια ρουβιδίου. Αυτά τα ρολόγια είναι τόσο σταθερά και ακριβή ώστε θα αποκλίνουν μόνο ένα δευτερόλεπτο σε 160.000 χρόνια»!

Στην πράξη, ο δέκτης, σαν και αυτόν που χρησιμοποίησε η οδοιπόρος που αναφέρθηκε στον πρόλογο, λαβαίνει σήματα από τέσσερις ή περισσότερους δορυφόρους και υπολογίζει την απόσταση από αυτούς. Οι αποστάσεις αυτές χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για τον υπολογισμό του γεωγραφικού πλάτους και μήκους, καθώς και του υψομέτρου στο οποίο βρίσκεται ο φορητός δέκτης. Τότε το αποτέλεσμα εμφανίζεται στην οθόνη του δέκτη GPS. Χρειάζονται τουλάχιστον τέσσερις δορυφόροι για τον ακριβή εντοπισμό της θέσης. Οι φορητοί δέκτες είναι ελαφριοί και φτηνοί· το μέγεθος και το κόστος τους είναι ανάλογα ενός φορητού τηλεφώνου.

Ανώτερο από τους Συμβατικούς Χάρτες;

Ο δέκτης GPS δείχνει, όχι μόνο την ακριβή θέση, αλλά και την κατεύθυνση που πρέπει να ακολουθηθεί, αν του δοθούν ορθές πληροφορίες σχετικά με τον επιθυμητό προορισμό. Από αυτή την άποψη, λοιπόν, οι συσκευές GPS είναι ανώτερες από τους πλέον ακριβείς συμβατικούς χάρτες. Λόγου χάρη: Όταν προσπαθείτε να βρείτε το δρόμο σας διαβάζοντας ένα χάρτη, ίσως δυσκολευτείτε από ορισμένα μεταβαλλόμενα χαρακτηριστικά όπως τα ψηλά δέντρα ή ακόμα και η πυκνή βλάστηση. Τα μέρη που στερούνται ιδιαίτερων χαρακτηριστικών (κυρίως οι ωκεανοί και οι έρημοι), το σκοτάδι και η ομίχλη είναι μερικά μόνο από τα πράγματα που μπορούν να κάνουν τη χρήση του χάρτη δύσκολη ή και εντελώς αναποτελεσματική. Φυσικά, ο δέκτης GPS δεν εκτοπίζει εντελώς τους χάρτες, αλλά είναι αποτελεσματικός όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τους χάρτες και τα διαγράμματα. Χρησιμεύει για να κατευθύνονται πλοία μέσα σε ομιχλώδη λιμάνια και να εντοπίζονται εμπορευματοκιβώτια σε λιμάνια με μεγάλη κίνηση, και επίσης έχει πολλές άλλες εμπορικές εφαρμογές.

Καθώς η εξέλιξη του GPS συνεχίζεται, ανακαλύπτονται και άλλες χρήσεις του όπως είναι οι ακόλουθες:

● Εντοπισμός επικίνδυνων παγόβουνων.

● Πρόβλεψη του καιρού.

● Ακριβής προσγείωση αεροσκαφών.

● Ανεύρεση βυθισμένων πλοίων.

● Συστήματα εντοπισμού και πλοήγησης για αυτοκίνητα.

● Ακριβής χορήγηση λιπασμάτων.

Η οδοιπόρος μας, λοιπόν, καθοδηγήθηκε από αυτό το απαράμιλλο δορυφορικό σύστημα, μέσω του οποίου βρήκε την ακριβή της θέση, και μάλιστα έλαβε σαφείς πληροφορίες όταν τις χρειαζόταν απεγνωσμένα. Επιπλέον, πήρε οδηγίες σχετικά με την ορθή κατεύθυνση που έπρεπε να ακολουθήσει, και έφτασε τελικά με ασφάλεια. Ναι, ενώ νόμιζε ότι είχε χαθεί, βοηθήθηκε από το εκπληκτικό Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης!

[Πλαίσιο/Εικόνα στη σελίδα 22]

Το 1984, ο επιχειρηματίας Ρον Φρέιτς από την Οκλαχόμα εντόπισε με τη βοήθεια του GPS υπολείμματα αρχαίων οικισμών των Μάγια—οικισμών χαμένων μέσα στην πυκνή ζούγκλα της Γουατεμάλας και της Μπελίζ. Ο Φρέιτς συνδύασε την παρατήρηση φωτογραφιών που είχαν ληφθεί από δορυφόρους Λάντσατ (Landsat) και την ακριβή καθοδήγηση του GPS. «Μπορέσαμε να χαρτογραφήσουμε την έκταση του πολιτισμού των Μάγια στο Γιουκατάν σε πέντε μέρες μόνο», είπε ο Φρέιτς και οι συνεργάτες του. «Για να το κάνουμε αυτό περπατώντας, θα χρειαζόμασταν τουλάχιστον εκατό χρόνια».

[Διάγραμμα/Εικόνες στη σελίδα 22, 23]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

ΤΙ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΔΕΙΞΕΙ ΤΟ GPS

Την ακριβή σας θέση

Σας δίνει τις συντεταγμένες γεωγραφικού μήκους και πλάτους

Την ώρα και την ημερομηνία

Μια πυξίδα

Το υψόμετρο

Ένα χάρτη

Αυτός μπορεί να μεγεθυνθεί ή να σμικρυνθεί. Αν οδηγείτε, μπορείτε να τον χρησιμοποιήσετε για να σας κατευθύνει σε ένα μέρος όπου δεν έχετε ξαναπάει ποτέ

Την πορεία σας

Μια πυξίδα και ένας δείκτης μπορούν να σας οδηγήσουν πίσω στο σπίτι σας· επίσης, εμφανίζεται η απόσταση που απομένει να διανύσετε

Κεραία

Πραγματικό μέγεθος

Τη θέση των δορυφόρων

Αυτή η απεικόνιση του ουρανού δείχνει ποιους από τους 24 δορυφόρους μπορεί να «δει» ο δέκτης σας

Την ένταση του σήματος

Αν μπλοκάρουν μερικοί δορυφόροι (σκιασμένες ραβδώσεις), ο δέκτης σας χρησιμοποιεί κάποιους άλλους για να εξακολουθεί να δείχνει τη θέση σας

[Ευχαριστίες για την προσφορά της εικόνας στη σελίδα 22]

Υδρόγειες σφαίρες στις σελίδες 21-23: Mountain High Maps® Copyright © 1997 Digital Wisdom, Inc.