В космос полетели три спутника-конкурента GPS

2 марта Россия вывела на орбиту три новых спутника для работы системы ГЛОНАСС. На орбите уже летают 20 спутников, всего же нужно 24. Это значит, что после следующего запуска, вероятно, уже в этом году, система сможет полноценно покрывать планету и служить альтернативой для GPS. Пользоваться системой поначалу смогут только военные, но именно им-то она и нужна сильнее всего; применение в гражданских целях, впрочем, тоже ожидается.

Жизнь без спутниковой навигации уже невозможно себе представить — ни туристам, ни строителям, ни гражданским летчикам. Но создают такие системы военные — только у них есть для этого деньги и мотивация. GPS необходима для наведения ракет и вообще обеспечения всей военной инфраструктуры. Гражданское применение исходно возникло как своего рода «довесок», способ окупить проект; хотя сегодня оно стало огромной самостоятельной областью.

Система глобального позиционирования (GPS) используется для определения местоположения объектов на всей поверхности Земли с очень высокой точностью с помощью нескольких спутников, расположенных на промежуточной орбите вокруг Земли. Американские военные называют систему NAVSTAR.

Система GPS была создана и управляется министерством обороны Соединенных Штатов, но может быть использована любым человеком и абсолютно бесплатно. Система GPS делится на три сегмента: космос, управление и пользователь. Космический сегмент состоит из спутников, которые осуществляют передачу сигналов GPS. Сегмент управления состоит из наземных станций приема сигнала. Они разбросаны по всему миру и получают сигнал со спутника, синхронизируют его с атомными часами, которые расположены на спутнике, и корректируют передаваемые спутником данные. Сегмент пользователя представляет собой GPS-приемник, который используется в военных или гражданских целях. GPS-ресивер декодирует сигнал нескольких спутников и калькулирует свое положение путем «трилатерации».

Поддержание системы в работе обходится примерно в 400 миллионов долларов США в год, включая стоимость замены старых спутников.

До 2000 года Америка давала гражданскому сектору GPS точность до 100 метров, оставляя военным огромное преимущество при помощи системы Selective Availability (SA, искусственно создаваемого для неавторизированных пользователей округления определяемого местоположения до 100 метров). Правда, в 1990 году систему Selective Availability временно отключали в связи с войной в Персидском заливе и нехваткой военных моделей приемников. Включили SA 1 июня 1991 года. А через девять лет гражданские были уравнены в правах с военными — пользователи могли в одночасье увидеть резко возросшую точность своих приборов. Мир привык к тому, что GPS — это нечто общее и стабильное.

Представьте же себе ужас армий всех стран мира, когда, как говорят некоторые источники, во время войны в Ираке в 2003 году американская армия снова заставила спутники GPS отправлять для гражданского сектора этой страны информацию с точностью до 100 метров. Замысел был в том, чтобы иракские ракеты летели мимо. Неизвестно, было ли это на самом деле, да и иракская армия была слишком примитивной, чтобы серьезно пострадать от такого маневра, но переворот в сознании сам слух произвел: он показал, что тот, кто владеет спутниками, держит в руках буквально все.

Европа стала строить свою систему («Галилео»), Китай — свою (Beidou), Россия — свою (ГЛОНАСС). Это очень дорогие проекты: один спутник стоит 50-100 миллионов долларов, в поле зрения приемника всегда должно быть 3-5 спутников. Сверхточные часы, которые нужно иметь для калибровки сигналов на спутнике и на Земле, — это настолько совершенная разработка, что мои коллеги по Институту стандартов и технологий в Мэриленде получили за нее два года назад Нобелевскую премию.

Все это лишь чтобы система начала работать. Далее нужна электроника — приборы, которые помогут осуществлять навигацию на Земле. Для GPS их полно, и они невероятно миниатюрны (правда, неточны: если военные получают в свое распоряжение точность до сантиметра, то для гражданских ее специально огрубляют до одного метра).

В этом смысле, когда вице-премьер Сергей Иванов говорил, что скоро собака Путина получит ошейник для позиционирования при помощи ГЛОНАСС, — это был блеф. Поначалу эти приборы будут настолько громоздкими, что Путину потребуется скорее ослик...

Трейлер к фильму Amelia

Я смотрел недавно фильм про Амелию Эрхарт, которая в 30-е годы была первым пилотом-женщиной, перелетевшей Атлантику. Потом, в 1937 году она захотела перелететь Тихий океан по экватору. Самым сложным был перелет от островка Лае (Папуа-Новая Гвинея) до островка Хауленд посреди Тихого океана (16 часов, 4113 километров). Она дружила с женой Рузвельта; Рузвельт отправил на остров специальный корабль поддержки, построил на острове взлетную полосу. Женщина не взяла с собой антенну для связи с кораблем. Она кружила над океаном, не видя ни острова, ни корабля — пока ее самолет не упал в океан. Ее не нашли, официально она была признана погибшей два года спустя.

Сегодня трудно себе это представить.