[در ویدئو] چند ماهواره به دور زمین می چرخند؟ بر اساس اعلام انجمن UCS (اتحادیه دانشمندان نگران) ، تا 31 دسامبر 2020 ، 2787 ماهواره در حال کار بودند که بیش از نیمی از آنها توسط ایالات متحده پرتاب شد. سه چهارم ماهواره های در حال کار در مدار کم (بین 500 تا 2000 کیلومتر ارتفاع) می چرخند و برای سیستم های مخابراتی ، تصاویر زمینی یا هواشناسی استفاده می شوند.
با استفاده از داده های ماهواره های Starlink ، محققان موفق شده اند خود را در فاصله 7 متری قرار دهند ، همه اینها بدون هیچ دخالت خود ماهواره است. در نهایت ، این سیستم می تواند ایجاد یک سیستم ناوبری مستقل واقعی ، در دسترس همه و کاملاً رایگان را ممکن سازد.
امروزه بیشتر برنامه های جغرافیایی ما بر اساس سیستم های GPS یا Galileo است که با استفاده از ماهواره ها در مدار متوسط (بین 20000 تا 35000 کیلومتر) کار می کنند. این سیگنال های رادیویی را برای نشان دادن موقعیت خود به زمین ارسال می کند و گیرنده می تواند مکان دقیق آن را با مثلث بندی مشخص کند . سیستم های بسیار گران قیمت چند میلیارد یورو. با این حال ، تیمی از محققان دانشگاه اوهایو (ایالات متحده) راهی کاملاً رایگان برای دسترسی به خدمات موقعیت جغرافیایی پیدا کرده اند: هک صورت فلکی ماهواره های Starlink ، که در حال حاضر بیش از 1700 ماهواره در حال کار است. مدار کم.
تنها 13 دقیقه و شش ماهواره Starlink طول کشید تا محققان بتوانند تا 7.7 متر مکان یابی کنند ، و این بدون اطلاع اپراتور است. محققان از داده های خود ماهواره ها استفاده نکرده اند ، بلکه از سیگنال ارسال شده توسط آنها استفاده کرده اند. وقتی ماهواره ای بر فراز زمین پرواز می کند ، یک سیگنال رادیویی که برای گیرنده روی زمین در نظر گرفته شده است ، منتشر می کند. فرکانس این امواج رادیویی با اثر داپلر مخدوش می شود ، که باعث طول یا کوتاه شدن امواج می شود (مانند رادارهایی که سرعت را در جاده ها اندازه گیری می کنند). این افست متناسب با سرعت ماهواره نسبت به کاربر است. بنابراین با ثبت چندین سیگنال در یک دوره معین ، این امر امکان تعیین پارامترهای مداری ماهواره را ممکن می سازد.
این سیستم از اثر داپلر سوء استفاده می کند ، که امکان تعیین سرعت ماهواره را در رابطه با کاربر ممکن می سازد. © rtype ، Adobe Stock
با استفاده از آنتن خود روی سقف دانشگاه ، Zak Kassas و همکارانش امواج الکترومغناطیسی شش ماهواره Starlink را به مدت 800 ثانیه (یا حدود 13 دقیقه) برداشتند ، سپس داده ها را به الگوریتمی که موقعیت مکانی آنها را با دقت زمین تعیین می کرد ، تغذیه کردند. از هفت تا هشت متر مطمئناً از برنامه های ماهواره ای فعلی کمتر خوب است (برای مثال گالیله دقت چهار تا پنج متر را برای نسخه رایگان و حداکثر 20 سانتی متر را برای نسخه پولی ارائه می دهد) ، اما برای بسیاری از کاربردها کافی است. نتایج خود را در نشست سالانه موسسه ناوبری GNSS در سنت لوئیس ارائه کرد. این تیم همچنین با همکاری نیروی هوایی ایالات متحده محل هواپیماهای ارتفاع بالا را در فاصله پنج متری مشخص کردند. صور فلکی دیگر از ماهواره ها در مدار پایین نیز آزمایش شدند ، اما با دقت کمتری (حدود 23 متر).
اولین سیستم موقعیت یابی ماهواره ای جهان که Transit نامیده شد و برای نیروی دریایی ایالات متحده توسعه یافت ، از اثر داپلر سیگنال های رادیویی ساطع شده توسط ماهواره ها استفاده می کرد. این هواپیما که در دهه 1950 توسعه یافت ، 200 متر ارتفاع را پیش بینی کرد. این برنامه در سال 1996 با توسعه سیستم های GPS متوقف شد.
محققان می توانستند از همان تکنیک با ماهواره های Galileo یا GPS استفاده کنند ، اما آنهایی که از صورت فلکی نوع Starlink در مدار پایین تر (بین 550 کیلومتر تا 1325 کیلومتر) بر فراز زمین پرواز می کردند ، سیگنال های آنها بسیار قوی تر و کمتر مستعد ابتلا به آنها هستند. تداخل .. بنابراین آنها ایده آل برای این نوع تجربه هستند. علاوه بر این ، با رشد صورت فلکی (Starlink در نهایت باید نزدیک به 12000 ماهواره داشته باشد) ، دقت این سیستم بهبود می یابد ، زاک کاساس تاکید می کند. در آینده نزدیک ، تیم ادعا می کند که می تواند موقعیت را در زمان واقعی (بدون تاخیر 13 دقیقه ضبط) با استفاده از تنها چهار سیگنال ماهواره ای Starlink تخمین بزند.
در نهایت ، این تکنیک می تواند یک سیستم ناوبری مستقل واقعی ، جایگزینی برای خدمات جغرافیایی سنتی باشد. زک کاساس هشدار می دهد: " GPS می تواند در معرض حملات متوقف کننده قرار گیرد ، که یک مشکل فزاینده برای هوانوردی است. " داده های GPS نیز قابل دستکاری هستند و بنابراین هکر می تواند کنترل مسیر یک وسیله نقلیه را در دست بگیرد. برخی از حملات قبلاً موفق شده اند هواپیماهای بدون سرنشین نظامی ، غیرنظامی ، کشتی ها یا حتی خلبان خودکار تسلا را فریب دهند. " این سیستم همچنین برای برنامه هایی مانند ردیابی حیوانات یقه دار مناسب است ، جایی که سیگنال GPS اغلب تحت پوشش گیاهی متراکم قرار می گیرد.
در هر صورت برای Space X ، که ماهواره های Starlink را اداره می کند و از این برنامه با استفاده از دستگاه های خود یک سکه دریافت نمی کند ، بسیار بد است.
!
از ثبت نام شما سپاسگزاریم.
خوشحالم که شما را در بین خوانندگان ما می شمارم!
ناسا می خواهد از تپ اختر برای حرکت در منظومه شمسی و فراتر از آن استفاده کند
