Automatisk navigering

DU VET säkert hur svårt det kan vara att hitta i en stad som man inte känner till så bra. Så hur kan en sjöfarare hitta rätt ute på öppet hav? Om han inte vet sin position i förhållande till destinationen hjälper det honom inte att bara ha en kompass. Det var inte förrän man uppfann sextanten och skeppskronometern på 1730-talet som sjöfarare kunde bestämma sin exakta position och rita upp kursen på en karta, och bakom varje positionsbestämning låg många timmars arbete.

I dag använder trafikanter i många länder en förhållandevis billig GPS–mottagare för att navigera rätt. Man knappar bara in adressen dit man ska. På skärmen kan man se sin exakta position. Sedan blir man guidad rätt. Hur fungerar det?

Satellitnavigering är beroende av omkring 30 satelliter. Var och en sänder ut signaler som visar position och aktuell tid med en noggrannhet på några få miljarddelar av en sekund. När din GPS-mottagare har fått kontakt med ett antal satelliter, mäter den exakt hur lång tid det tar för signalen att färdas från satelliten till mottagaren. Med hjälp av den informationen kan den bestämma din position. Kan du föreställa dig vilken invecklad matematik det handlar om? På bara några sekunder beräknar den avstånden till tre satelliter, som alla ligger tusentals kilometer bort och som färdas med en hastighet av många kilometer i sekunden i olika riktningar.

Professorerna Bradford Parkinson och Ivan Getting uppfann GPS-tekniken i början av 60-talet. Den utvecklades först för militärt bruk men gjordes senare tillgänglig för allmänheten och fungerade fullt ut 1996. En GPS-mottagare är ett under av datorteknik, men är den det första helautomatiska navigeringsinstrumentet?

[Bildkälla på sidan 8]

Jordklotet: Baserat på foto från NASA.

Naturen var först

”Till och med storken under himlen känner sina bestämda tider.” (Jeremia 8:7)

JEREMIA beskrev storken som en flyttfågel för över 2 500 år sedan. Än i dag förundras människan över djur som flyttar och vandrar. Laxar kan vandra hundratals mil i havet och återvända till samma älv där de kläcktes, och havslädersköldpaddor färdas också otroliga sträckor. En hona som lagt ägg i Indonesien kunde spåras till Oregon på USA:s västkust, 2 000 mil därifrån. De här sköldpaddorna återvänder ofta till samma område i Indonesien för att lägga ägg.

En del djur kan hitta hem även om de förts till en obekant plats, en förmåga som kanske är ännu mer förunderlig än att kunna hitta tillbaka samma väg man kommit. Det var till exempel några forskare som tog 18 albatrosser från en liten ö mitt i Stilla havet, fraktade dem med flyg och släppte dem tusentals kilometer därifrån – några i den västra utkanten av Stilla havet och andra i den östra utkanten. Inom bara några veckor hade de flesta fåglar återvänt hem.

Duvor som var nersövda eller placerade i roterande trummor flyttades mer än 15 mil bort till okända platser. Men sedan de cirklat runt några varv beräknade de sin position och vände hemåt. Duvor kan hitta hem till och med om de förses med mattslipade linser över ögonen, och därför menar forskare att de beräknar positionen i förhållande till boet genom att avgöra från vilket håll viktig navigeringsinformation kommer.

Monarkfjärilar från stora områden i Nordamerika flyttar tusentals kilometer till ett litet område i Mexiko. Fastän de aldrig har varit i Mexiko tidigare hittar de vägen, ofta till samma träd som deras gammelfarfar satt på förra året. Hur de lyckas med det är en gåta för forskarna.

Vår människogjorda automatiska navigeringsutrustning är helt beroende av satelliter, men många djur verkar kunna använda olika navigeringsmetoder – alltifrån att iaktta landmärken och solen till att spåra magnetfält, karakteristiska dofter och till och med ljud. Biologiprofessorn James L. Gould skriver: ”Djur som är beroende av tillförlitlig navigering är överutrustade. ... De har vanligtvis en serie reservsystem som de kan växla mellan, beroende på vilket som ger den mest tillförlitliga informationen.” Djurens avancerade navigering förbryllar fortfarande forskare.