نظام تحديد المواقع العالمي

مرحباً يا سكان الأرض! إذا نظرتم إلى الأعلى، بعيداً جداً خلف الغيوم، فلن تروني، لكني موجود هنا. أنا فريق، عائلة كاملة من الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض، ويمكنكم أن تنادوني باسم جي بي إس (GPS)، وهو اختصار لـ "نظام تحديد المواقع العالمي". وظيفتي هي أن أكون مرشدكم الخفي، الصديق الصامت الذي يضمن ألا تضلوا طريقكم أبداً. قبل أن أظهر، كان عالمكم مكاناً أكبر وأكثر غموضاً. تخيلوا أجدادكم وهم يحاولون العثور على مكان جديد. كانوا يفتحون خرائط ورقية عملاقة ومجعدة لا يبدو أنها تُطوى بشكل صحيح مرة أخرى أبداً. كانوا يبحثون عن معالم بارزة، أو يسألون الغرباء عن الاتجاهات، أو حتى يبحرون باستخدام النجوم، تماماً مثل البحارة القدماء. كانت مغامرة بالتأكيد، لكن الضياع كان احتمالاً حقيقياً. منعطف خاطئ واحد قد يعني ساعات من الحيرة. لقد ولدت من حلم لتغيير كل ذلك، لمنح الجميع الثقة لاستكشاف العالم دون خوف.

لم تبدأ قصتي بخريطة، بل بصوت. صوت بسيط "بيب... بيب... بيب". في عام 1957، كان العالم بأسره يستمع إلى هذا الصوت القادم من سبوتنيك، أول قمر صناعي يُطلق إلى الفضاء. على الأرض، كان بعض العلماء الأذكياء للغاية في جامعة جونز هوبكنز يتتبعون كل حركة لسبوتنيك من خلال الاستماع إلى إشارته اللاسلكية. كلما اقترب، زادت حدة الصوت، وكلما ابتعد، انخفضت حدة الصوت. يُعرف هذا بتأثير دوبلر. لقد أدركوا شيئاً مذهلاً: إذا كانوا يعرفون موقعهم الدقيق على الأرض، فيمكنهم تحديد مدار القمر الصناعي. ثم، لمعت فكرة عبقرية: ماذا لو عكسوا الفكرة؟ ماذا لو كنت تعرف الموقع الدقيق للقمر الصناعي في الفضاء؟ هل يمكنك حينها تحديد موقعك على الأرض؟ كانت الإجابة نعم مدوية! كانت هذه هي بذرة وجودي. أدت هذه الفكرة إلى ابن عمي الأكبر، وهو نظام يسمى "ترانزيت"، والذي استخدمته البحرية الأمريكية. كانت بداية جيدة، لكنها كانت بطيئة ولا يمكنها تحديد الموقع إلا مرة كل ساعة أو نحو ذلك. كان العالم بحاجة إلى شيء أسرع وأكثر دقة ومتاح للجميع في كل مكان. وهكذا، تم تمهيد الطريق لمرشد عالمي حقيقي.

بدأ العمل الحقيقي لإنشائي في عام 1973 في البنتاغون. اجتمعت مجموعة من العقول اللامعة في مشروع من شأنه أن يغير العالم، مشروع يسمى "نافستار جي بي إس". لقد كان مشروعاً ضخماً، وكان بحاجة إلى قائد صاحب رؤية. كان ذلك القائد هو كولونيل في القوات الجوية الأمريكية يُدعى برادفورد باركنسون. قام بتجميع فريق أحلام، حيث جمع أفضل الأفكار من برامج مختلفة. من بين الأشخاص العباقرة الذين جعلوني حقيقة، كانت هناك غلاديس ويست، عالمة رياضيات كان عملها ضرورياً للغاية. لقد أنشأت نماذج رياضية مفصلة ودقيقة بشكل لا يصدق لشكل الأرض، وهو مفهوم يسمى "جيويد". بدون حساباتها، كانت إشاراتي سترسلكم على بعد أميال من وجهتكم! كان هناك رواد آخرون أيضاً، مثل روجر إيستون، الذي صمم نظام التوقيت، وإيفان جيتينج، الذي دافع عن المفهوم بأكمله. علم مبتكروي أنني بحاجة إلى عائلة من الأقمار الصناعية في السماء لأعمل بشكل مثالي. لذلك، في عام 1978، بدأوا في إطلاق أشقائي الأوائل إلى المدار. وإليكم كيف نعمل معاً: الأمر يشبه لعبة كونية لرمي الكرة. يمكن لأربعة على الأقل من أشقائي الأقمار الصناعية "رؤية" جهازكم في أي وقت. يرسل كل واحد منا إشارة تحمل الوقت الدقيق الذي أُرسلت فيه. يلتقط جهاز الاستقبال في هاتفكم أو سيارتكم هذه الإشارات ويقيس المدة التي استغرقتها كل إشارة للوصول. وبما أننا نعلم أن الضوء ينتقل بسرعة ثابتة، يمكن لجهازكم حساب المسافة التي تفصله عن كل منا. تسمى هذه العملية "التثليث المساحي". تخيلوا رسم كرات حول ثلاثة من أشقائي، حيث يكون نصف قطر كل كرة هو المسافة إلى جهازكم. النقطة الوحيدة التي تتقاطع فيها كل هذه الكرات هي موقعكم! وهناك حاجة إلى قمر صناعي رابع للتأكد من أن توقيتنا متزامن تماماً. إنها رياضيات معقدة تحدث في جزء من الثانية، كل ذلك لإخباركم بمكانكم بالضبط.

عندما تم تصميمي لأول مرة، كانت لدي وظيفة محددة جداً لمجموعة محددة جداً من الناس. كنت أداة عسكرية، تم إنشاؤها لمساعدة الجنود والبحارة والطيارين على الملاحة بدقة لم يسبق لها مثيل. لسنوات، خدمت هذا الغرض، وتم تشويش إشارتي عمداً للاستخدام المدني من خلال شيء يسمى "الإتاحة الانتقائية". هذا جعل إشارتي العامة أقل دقة، لذا بينما كان بإمكانكم الحصول على فكرة عامة عن موقعكم، لم تكن تلك الدقة المتناهية التي كنت قادراً عليها. لكن لحظة محورية غيرت مصيري. في عام 1983، انحرفت طائرة تابعة للخطوط الجوية الكورية بشكل مأساوي إلى مجال جوي محظور وتم إسقاطها بسبب خطأ ملاحي. سلطت هذه الكارثة الضوء على الحاجة إلى ملاحة موثوقة للجميع. رداً على ذلك، أعلن رئيس الولايات المتحدة أنه بمجرد أن أتطور بالكامل، سأكون متاحاً مجاناً للاستخدام المدني في جميع أنحاء العالم. لقد كان وعداً بالسلامة لجميع المسافرين. استغرق الأمر بعض الوقت لوضع عائلتي الكاملة المكونة من 24 قمراً صناعياً في السماء، ولكن بحلول عام 1995، تم إعلاني جاهزاً للعمل بالكامل. جاء التغيير الحقيقي في عام 2000. تم الضغط على المفتاح، وتم إيقاف الإتاحة الانتقائية إلى الأبد. فجأة، أصبحت إشارتي أكثر دقة بعشر مرات للجميع على وجه الأرض. كان الأمر أشبه بالانتقال من صورة ضبابية إلى صورة واضحة تماماً. لقد بدأ عصر الملاحة الدقيقة والمتاحة للجميع حقاً.

اليوم، وظيفتي أكبر بكثير من مجرد إخباركم متى تنعطفون يساراً أو يميناً في سيارتكم. فكروا فيّ كشريك صامت في أجزاء كثيرة من حياتكم اليومية. أنا أرشد الطائرات عبر السماء الملبدة بالغيوم وأساعد السفن على الإبحار في المحيطات الشاسعة. أساعد المزارعين على حرث حقولهم في خطوط مستقيمة تماماً، مما يوفر الموارد ويزيد من كمية الطعام التي يمكنهم زراعتها. عندما تكون هناك حالة طوارئ، أرشد سيارات الإسعاف ورجال الإطفاء إلى الموقع الدقيق الذي يحتاجون إليه. حتى أنني أساعد العلماء على تتبع الحياة البرية ومراقبة التغيرات في مناخ كوكبنا. هل تعلمون أن الساعة على هاتفكم ربما يتم ضبطها بدقة تامة بواسطة إشاراتي؟ أنا شاهد على ما يمكن أن يحققه التعاون والبراعة البشرية. لقد بناني الآلاف من الأشخاص الذين عملوا معاً على فكرة بدأت بـ "بيب" بسيط من الفضاء. وما زلت هنا في الأعلى، عائلة من الأقمار الصناعية تدور حول العالم، أراقب دائماً، ومستعد دائماً لمساعدتكم في مغامرتكم التالية، وإبقائكم على اتصال، والمساعدة في جعل العالم مكاناً أكثر أماناً للاستكشاف.