على مدى السنوات الخمس الماضية أو نحو ذلك، كانت شركة SpaceX تعمل على تنفيذ مشروع ضخم مذهل: The ستارلينك كوكبة الأقمار الصناعية. تتمثل الخطة الكبرى في نقل أكثر من 12000 قمر صناعي (أو أكثر) إلى مدار أرضي منخفض ووضعها في مدار أرضي منخفض. مجموعة متموجة تشبه الشبكة تسمح لـ SpaceX بتوصيل إنترنت عالي السرعة واسع النطاق إلى كل ركن من أركان الفضاء الكون.
محتويات
- ما وراء النطاق العريض
- بناء نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أفضل
وحتى الآن، أرسلت شركة SpaceX ما يقرب من 900 أقمار ستارلينك الفضائية في المدار، وحتى تم طرح الوصول إلى الإصدار التجريبي لخدمة الإنترنت عبر الأقمار الصناعية الناشئة. لكن الوصول إلى الإنترنت قد لا يكون الحيلة الوحيدة كوكبة ضخمة لقد وصل جعبته. ويعتقد الباحثون أنه يمكن استخدامه أيضًا في مهمة ثانوية: إنشاء نظام ملاحة من الجيل التالي يمكن أن يحل محل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
مقاطع الفيديو الموصى بها
ما وراء النطاق العريض
كان بيتر إيانوتشي وتود همفريز من مختبر الملاحة الراديوية بجامعة تكساس في أوستن يدرسان كيفية القيام بذلك، وقد نشرا مؤخرًا بحثًا
ورق على أبحاثهم. يقول إيانوتشي لموقع Digital Trends إن إنشاء نظام ملاحة من الصفر في مدار أرضي منخفض سيكون مكلفًا للغاية، ولكن استخدام أقمار ستارلينك الصناعية للقيام بذلك سيجعله في المتناول.
"ما نتحدث عنه هو نظام لا تحتاج فيه مهمة تحديد المواقع إلى تحمل العبء المالي دعم عشرات الآلاف من الأقمار الصناعية لأن مهمتها الأساسية هي خدمة الإنترنت”. يقول. "يجب أن يكون لدى الجميع خدمة الإنترنت."
نظرًا لأن هذه الأقمار الصناعية موجودة في مدار أرضي منخفض (حوالي 350 ميلًا من سطح الأرض) وبالتالي فهي أقرب إلى الكوكب من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التقليدي الأقمار الصناعية (التي تدور على مسافة حوالي 12000 ميل)، يمكنها نظريًا إنتاج إشارة للملاحة أقوى من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). وهذا من شأنه أن يساعد في منع تشويش الإشارة، عن قصد أو عن غير قصد، وهو أمر يسهل نسبيًا القيام به مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التقليدي. يقول إيانوتشي إن إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) تتعطل عن طريق الخطأ طوال الوقت.
يقول إيانوتشي: "إن التشويش على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) متاح تمامًا حتى للهواة - فحتى الممثلين العاديين يمكنهم التشويش على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) عن قصد أو عن غير قصد". "يمكن أن تكون هذه الإشارات [المدار الأرضي المنخفض] أكثر مناعة ضد التشويش بنحو 400 ألف مرة. هذا هو كبير."
ومن أجل تحسين الملاحة، يقول إيانوتشي إن هذه الأقمار الصناعية الصغيرة الموجودة في مدار أرضي منخفض ستحتاج ببساطة إلى تحديث البرنامج. تعرف هذه الأقمار الصناعية بالفعل مكانها تقريبًا، وهو أمر ضروري لمنعها من الاصطدام، لكن إيانوتشي يقول إن تحديث البرنامج سيجعلهم يعرفون مكانهم بدقة أكبر درجة.
"سنضغط من أجل ترقيات البرامج وربما، في نهاية المطاف، ترقيات الأجهزة التي من شأنها أن تفعل ذلك قم بتحسين تقديرات تحديد المواقع تلك بما يتجاوز ما هو ضروري لعمليات مدارية آمنة فقط يقول.
إحدى الطرق للقيام بذلك هي جعل الأقمار الصناعية تتفاعل مع أقمار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في مكان أعلى في الغلاف الجوي لمساعدتها على معرفة موقعها. بمجرد إعداد البرنامج، يمكن لأجهزة الاستقبال على الأرض التقاط الإشارات التي تبثها هذه الأقمار الصناعية باستمرار واستخدامها للملاحة.
بناء نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أفضل
يقول مارك سياكي، الأستاذ في قسم هندسة الطيران والمحيطات في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا الاتجاهات الرقمية التي لن يساعدنا نظام الملاحة هذا على تجنب التشويش فحسب، بل سيكون أكثر من ذلك دقيق.
"إن إحدى فوائد المدار الأرضي السفلي هي أن [الأقمار الصناعية هناك] تتحرك بسرعة كبيرة. يقول سياكي: "إنهم يصرخون عبر السماء بسرعة كبيرة".
ويقول إنه عندما تلتقط إشارات من عشرات الأقمار الصناعية سريعة الحركة في وقت واحد، يمكنك الحصول على المزيد صورة دقيقة للمكان الذي تتواجد فيه عندما تلتقط إشارات من عدد صغير من التحركات البطيئة الأقمار الصناعية. وهذا شيء سيصبح مهمًا عندما نطرح السيارات ذاتية القيادة وطائرات التوصيل بدون طيار في العالم.
"هناك دافع لشيء يسمى PPP، أو تحديد المواقع بدقة. يقول بسياكي: "في الوقت الحالي، يتمتع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) العادي وغيره من الأنظمة بدقة تبلغ حوالي متر أو بضعة أمتار إذا كان كل شيء يسير على ما يرام". "هذا لا يكفي للقيام بأشياء مثل إبقاء السيارة في حارة على الطريق السريع. من الممكن أن تتجول في المسار التالي أو على الكتف. إذا كان بإمكانك تحديد موضع دقيق للنقطة، فنحن نتحدث الآن عن 10 سنتيمترات.
يقول بسياكي إنه يمكن جعل تقنية PPP تعمل مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الحالي لدينا، لكن الأمر معقد للغاية ويستغرق وقتًا طويلاً. إذا كنا نستخدم الأقمار الصناعية ذات المدار الأرضي المنخفض للقيام بذلك، فسيكون أسرع بكثير، وسيكون موثوقًا للغاية. ويقول إنه يمكننا تقليل الوقت من حوالي 20 دقيقة إلى دقيقة واحدة بين تشغيل جهاز الاستقبال وتشغيل الشراكة بين القطاعين العام والخاص.
لن نحصل على إشارة أقوى من هذه الأقمار الصناعية فحسب، بل سنكون قادرين على وضع سيارات ذاتية القيادة على الطريق بشكل أسرع والتأكد من عدم اصطدام طائرات التوصيل بدون طيار ببعضها البعض أو بأشياء أخرى. كل ما يحتاجه هؤلاء الباحثون هو موافقة شخص مثل Elon Musk على إجراء بعض التغييرات البرمجية.
"إذا تمكنا من أن نظهر لهم أن الاستثمار الذي يقومون به بالفعل يمكن أن يؤتي ثماره في هذا الوضع غير المتوقع الطريقة الثانوية، فهذا يعد فوزًا لهم، وبالنسبة لنا في مجتمع الملاحة، فهو فوز كبير". يقول إيانوتشي.
توصيات المحررين
- الخير والشر والقبيح في مجموعات الأقمار الصناعية الكبرى
- المركبة الفضائية SpaceX Dragon تكمل مهمتها النهائية قبل الإطلاق المأهول
- تم تدمير نموذج أولي آخر من SpaceX Starship أثناء اختبار الضغط
- مشكلة في اختبار المظلة أجبرت شركة SpaceX على إسقاط مركبتها الفضائية الوهمية
- لا تزال SpaceX وNASA جاهزتين لمهمة تاريخية في مايو على الرغم من فيروس كورونا
ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.
