Ramani Zisiporidhisha—Mfumo wa Kushangaza wa Vikao wa Tufeni

Ramani Zisiporidhisha—Mfumo wa Kushangaza wa Vikao wa Tufeni

NA MLETA-HABARI WA AMKENI! KATIKA AUSTRALIA

USO wa mtembeaji huyo mchanga wa masafa marefu ulikuwa umefunikwa na jasho kwa sababu ya uchovu wa siku hiyo yenye joto. Mabega yake yalijipinda-pinda ili kupunguza uzito wa mzigo uliokuwa mgongoni uliojazwa chakula muhimu kwa uhai. Alifungua ramani yake ya watembeaji wa masafa marefu kwa uangalifu na kuichunguza, lakini, akafadhaika kuona kwamba hakutambua kitu chochote katika mazingira hayo. Baada ya muda mfupi, alianza kuhisi fadhaa na mashaka. “Nimepotea ama vipi?” akaomboleza.

Lakini kwa ghafula akapata tumaini. Aliingiza mkono kwenye mkoba uliokuwa mgongoni, na kuchomoa kifaa fulani kilichokuwa ndani ya kasha la kukilinda na kisha akarekodi habari fulani. Baada ya kitambo kidogo akaanza kutabasamu. Sasa, alirekebisha mzigo wake upesi na kuendelea na safari akiwa na uhakika kama mtu anayejua ni wapi anakoelekea barabara.

Mtembeaji huyo wa masafa marefu aliwezaje kutoka kwa haraka na kwa urahisi katika hali yenye kukatisha tumaini? Kwa sababu alitumia msaada wa kipekee unaojulikana kuwa Mfumo wa Vikao wa Tufeni (GPS). Ulimwezesha kujua mahali alipokuwa barabara na kumwonyesha njia ya kufuata. Kwa kweli mfumo huo wa kushangaza wa GPS ni nini?

Jina kamili ni Navstar Global Positioning System. Navstar ni akronimi ya Navigation Satellite Time and Ranging System. Mara ya kwanza mfumo wa GPS ulibuniwa kwa ajili ya majeshi ya Marekani, lakini sasa unapatikana kwa mtu yeyote mahali popote ulimwenguni. Setilaiti ya kwanza iliyohitajiwa kuendesha mfumo wa GPS ilianzishwa mwaka wa 1978. Sasa, mfumo huo mzima hutumia setilaiti 21 za Navstar kwa kuongezea nyingine 3 tendaji zinazozunguka. Hizo hupelekwa kwenye mzunguko wa meta 20,196, na kila mzunguko umelazwa kwa digrii 55 kuelekea ikweta. Katika mpangilio huo kuna angalau setilaiti nne kutoka upande wowote wa dunia nyakati zote.

Kufuata Wakati kwa Sekunde-Punde Ni kwa Maana

Setilaiti hupeleka mipwito ya redio nyakati zinazojulikana kihususa, na kwa kupima wakati barabara ambapo mpwito hufika, kipokeaji cha Navstar chaweza kung’amua umbali ulioko kutoka kwa setilaiti. Mpwito huchukua muda wa dakika zipatazo 11 kusafiri hadi duniani. Kisha kipokeaji hicho huzidisha tarakimu hiyo na mwendo wa nuru, ambao hutoa umbali wa kufika kwa setilaiti kwa usahihi wenye kushangaza. Hata hivyo, kipimo cha wakati chapaswa kuwa sahihi kabisa kwa sababu kasoro ndogo ya sehemu moja kwa milioni ya sekunde itatokeza kasoro ya takriban meta 300!

Wakati huo ulio sahihi kiasi cha kutoaminika waweza kudumishwaje? Jambo hilo huwezekana kwa kutumia saa za atomi zilizo ndani ya setilaiti. Katika kitabu chake The Navstar Global Positioning System, mwandishi Tom Logsdon aeleza: “Setilaiti za Kipande cha Pili . . . hubeba saa nne zilizo sahihi kwelikweli—saa mbili za atomi ya sizi na saa mbili za atomi ya rubidi. Saa hizo ni thabiti na sahihi sana hivi kwamba zingekuwa nyuma au mbele kwa sekunde moja tu kila baada ya miaka 160,000”!

Kihalisi, kipokeaji, kama kile kilichotumiwa na msafiri wa masafa marefu aliyetajwa mwanzoni mwa makala, hupokea ishara kutoka setilaiti nne au zaidi na kupiga hesabu ya umbali ulioko kati ya kila moja. Kisha umbali huo hutumiwa kutatua latitudo, longitudo, na mwinuko wa wakati wa sasa wa kipokeaji cha kubebeka. Kisha matokeo huonyeshwa na kipokeaji cha GPS. Angalau setilaiti nne zahitajiwa ili kuwa na mkao sahihi kabisa. Vipokeaji hivyo vya kubebeka ni vyepesi na si ghali na karibu vinatoshana kwa ukubwa na gharama na simu za mkononi.

Je, Ni Bora Zaidi Kuliko Ramani za Kawaida?

Vipokeaji vya GPS havionyeshi tu mahali barabara pa kipokeaji lakini pia, upande wa kufuata, ikiwa habari zinazohusu upande unaotakikana zaingizwa kwa usahihi. Kwa habari hiyo basi, vifaa kama vile GPS ni bora zaidi kuliko ramani za kawaida zilizo sahihi kabisa. Kwa mfano: Unapotafuta njia kwa kutumia ramani, unaweza kuzuiwa na vitu vyenye kubadilika-badilika kama vile miti mirefu au hata mimea mingi. Mazingira yasiyo na kitu chochote (hasa bahari na majangwa), giza, na ukungu ni baadhi tu ya mambo mengine yanayoweza kufanya iwe vigumu kutumia ramani au hata isiwezekane kabisa. Bila shaka, kipokeaji cha GPS hakikomeshi uhitaji wa ramani, lakini kinafanya kazi vizuri sana kinapotumiwa pamoja na ramani na chati. Kinaweza kutumiwa kwa manufaa makubwa katika kuelekeza meli kwenye bandari zenye ukungu na kufuatia njia ya kontena za shehena katika bandari zenye shughuli nyingi, na vilevile kwa matumizi mengi ya biashara.

Huku usitawishaji wa GPS ukiendelea, yafuatayo ni baadhi ya matumizi mengine yaliyopatikana.

● Kutafuta vilima vya barafu vyenye hatari.

● Kutabiri hali ya hewa.

● Kutua kwa ndege kwa njia sahihi.

● Kutafuta meli zilizozama.

● Mifumo ya kuongoza na kuendesha magari.

● Kugawanya mbolea kwa njia sahihi.

Kwa hiyo mtembeaji wetu wa masafa marefu alielekezwa na mfumo huo wa setilaiti wa kipekee, uliompa muhtasari wa mahali hususa alipokuwa na kuandaa habari mahususi ilipokuwa inahitajiwa sana. Zaidi ya hayo, alipewa maagizo kuhusu upande sahihi wa kuelekea, na hatimaye akafika salama. Naam, wakati tu alipofikiri kuwa amepotea, alisaidiwa na Mfumo wa Vikao wa Tufeni wa Navstar wenye kushangaza!

[Sanduku/Picha katika ukurasa wa 22]

Mnamo mwaka wa 1984, mfanyabiashara wa Oklahoma Ron Frates alitumia Mfumo wa Vikao wa Tufeni (GPS) ili kusaidia kupata mabaki ya vijiji vidogo vya Maya ya kale vilivyokuwa vimefichwa ndani ya msitu mnene katika Guatemala na Belize. Frates alitumia upigaji picha wa Landsat na ule wa GPS ulio sahihi. “Tuliweza kukadiria ukubwa wa ustaarabu wa Maya huko Yucatan katika muda wa siku tano hivi,” akaripoti Frates na wafanyakazi wenzi. “Kama wangefanya kazi hiyo kwa kutembea ingewachukua angalau muda wa miaka mia moja.”

[Mchoro/Picha katika ukurasa wa 22, 23]

(Ona mpangilio kamili katika nakala iliyochapishwa)

MAMBO YAWEZAYO KUONYESHWA NA GPS

Mahali ulipo barabara

Kuambatishwa kwa longitudo na latitudo kwaonyeshwa

Wakati na tarehe

Dira ya usafiri

Mahali ulipo

Rejezo la ramani

Yaweza kuletwa karibu au mbali. Ikiwa unaendesha gari, unaweza kuitumia ili kukuelekeza hadi mahali ambapo hujawahi kufika hapo awali

Mwinuko wa mahali ulipo

Mwelekezo wa dira na akrabu zinaweza kukuelekeza hadi urudi nyumbani na kuonyesha umbali unaopaswa kusafiri

Antena

Ukubwa halisi

Hali ya setilaiti

Mwono huu wa anga waonyesha ni setilaiti ngapi kati ya zile 24 ambazo kipokeaji chako kinaweza “kuona”

Nguvu ya ishara

Setilaiti nyingine zikizibwa (nguzo iliyotiwa kivuli), kipokeaji hutumia vibadala ili kudumisha mkao wako ukiwa thabiti

[Hisani ya Picha katika ukurasa wa 22]