El GPS lo concibió un novelista
Arthur C. Clarke propuso en 1945 comunicaciones mediante tres satélites, el origen de un sistema en el que Europa ha conseguido situarse en cabeza
Mauricio-José Schwarz
Viernes, 19 de mayo 2023
El GPS (siglas en inglés de Sistema de Posicionamiento Global) que utilizamos en nuestros vehículos, los teléfonos móviles y algunos dispositivos más es propiedad única ... y exclusiva del ejército de EE UU. Y, como desde el principio de la carrera espacial, con el lanzamiento del primer satélite artificial, el 'Sputnik' soviético, el 4 de octubre de 1957, todo lo relacionado con el espacio tiene una faceta estratégica y de seguridad, parecía conveniente para Europa contar con uno propio y tecnológicamente lo más avanzado posible.
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Vayamos a su origen. Al final de la Segunda Guerra Mundial (1945) un joven oficial de la Real Fuerza Aérea británica y futuro escritor de ciencia ficción, escribía a la revista 'Wireless World' ('Mundo inalámbrico') proponiendo usar cohetes como los V2 nazis que habían bombardeado Londres para poner en órbita experimentos a realizar en el espacio. Al final especulaba que podría haber un satélite artificial que recorriera una órbita cada 24 horas, de modo que quedaría estacionario sobre el mismo punto de la Tierra y que, con otros dos satélites, podría enviar comunicaciones por todo el mundo.
La 'inspiración' de Kubrick
El incipiente escritor era Arthur C. Clarke, de fama mundial como autor de la novela en la que Stanley Kubrick basó su film '2001: una odisea espacial', y acababa de inventar los satélites de telecomunicaciones, que se harían realidad con el satélite Telstar en 1962.
La idea de las comunicaciones espaciales de Clarke podía llevarse más allá de los satélites geoestacionarios y así lo entendieron los científicos que rastrearon el 'Sputnik' soviético original, cosa que hicieron utilizando el fenómeno Doppler, donde la frecuencia de una onda cambia según se mueve su emisor respecto de quien la recibe. Esto lo vemos en la práctica al oír acercarse a nosotros a gran velocidad un tren o un coche de carreras: oímos que su sonido va siendo cada vez más agudo, pues sus ondas sonoras nos llegan más frecuentemente, comprimidas más cerca unas de otras… y cuando el vehículo pasa, oímos cómo se hace más grave.
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Este efecto también se da en la luz (ha sido fundamental en cosmología) y en las ondas de radio. Un grupo de científicos de la Universidad Johns Hopkins especuló que si se podía calcular la posición del satélite soviético usando este principio de la física, lo mismo podía hacerse a la inversa, es decir, se podían usar satélites que, mediante triangulación, pudieran saber la posición de cualquier punto en la Tierra.
El primer prototipo
Desarrollando la idea, el Departamento de Defensa de EE UU lanzó en 1978 el primer prototipo de un sistema de satélites de navegación global (GNSS por sus siglas en inglés), a partir del cual se hicieron sucesivos lanzamientos hasta que, en 1993, entró en operación la constelación completa de 24 satélites, que es la cantidad necesaria para triangular eficazmente cualquier punto del planeta en todo momento. Ya antes, en 1983, el Gobierno estadounidense había empezado a permitir que se utilizaran las señales de su GPS en aplicaciones civiles.
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La revolución que se produjo es difícil de imaginar. De la navegación por radar, por hitos visuales, por lectura de la posición de las estrellas y el Sol y la Luna, de la brújula y el mapa se pasó a una forma de saber exactamente dónde estamos, y dónde está el destino al que nos dirigimos. Todo se hizo infinitamente más fácil.
Mientras se desarrollaba y actualizaba (como lo hace constantemente) la red de GPS estadounidense, la Unión Europea se planteó tener su propio sistema para no depender exclusivamente del estadounidense y ante el hecho de que hasta el año 2000 este podía ofrecer disponibilidad selectiva. Esto quiere decir que se podía decidir que el servicio civil contara con una menor precisión (digamos, 20 metros) que el servicio militar (con una precisión de 5 metros).
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32.222 kilómetros de altura
El programa se puso en marcha en 2002 y en 2005 se lanzaron los primeros satélites experimentales, completando la constelación en 2020. Los satélites se ubican en una órbita terrestre media a unos 32.222 kilómetros de altura sobre el nivel medio del mar en tres planos orbitales. Ocho satélites están distribuidos uniformemente a lo largo de ese plano. En esta disposición, hay un 90% de probabilidades de que cualquier punto del planeta esté siempre a la vista de al menos cuatro satélites, y gracias a las señales fluctuantes de ellos, ubicarlos con precisión.
Y precisión es el nombre del juego del geoposicionamiento. Cierto, para encontrar una calle o un centro deportivo, nos vale que el GPS nos dé su posición con unos 10 metros de intervalo de error… pero para acciones como el rescate de una persona enterrada en una avalancha de nieve, su posibilidad de sobrevivir depende de que el sistema de su teléfono lo ubique con mucha más precisión para indicar a los rescatadoer dónde cavar.
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El Galileo, que muy probablemente ya usa su teléfono si es europeo, tiene una precisión de 1 metro para uso público, pero se puede adquirir, por ejemplo en el caso de organismos constructores, mineros, de rescate y militares, un servicio con una precisión de 20 cm. Suficiente para detectar si se ha levantado la taza de la mesa para tomar el café.
Los otros sistemas
A partir de 1982, y como parte de la guerra fría, la Unión Soviética empezó a poner en órbita su propio sistema de posicionamiento global, GLONASS (por sus siglas en ruso), que llegó a completar su constelación en 1995, cuando ya había caído de la Unión Soviética. Rusia ha continuado actualizando y desarrollando el sistema con mejor tecnología a medida que es necesario sustituir satélites. Este sistema utiliza dos señales, una más precisa que la otra, para uso militar y civil. Desde 2011, y sin que los usuarios conscientes de ello, varios fabricantes de smartphones han integrado este sistema a sus dispositivos para ofrecer información de más satélites y por tanto más exactitud.
El otro sistema mundial es el BeiDou, de China, concebido en 1994 y que empezó a ponerse en órbita en 2000 y comenzó como sistema regional solo para navegar dentro de China. Tiene actualmente 30 satélites y compite con los otros tres sistemas globales. China también ha invertido en el sistema Galileo.
Finalmente están los sistemas regionales. El QZSS de Japón, con 5 satélites en órbita y 2 por lanzarse. El sistemas regionales de posicionamiento de Corea y de la India también trabajan en alianza con el GPS para ofrecer mayor precisión y estabilidad en el posicionamiento de la región de Asia y Oceanía
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