สวัสดีจากเบื้องบน!

สวัสดีทุกคน. ฉันพูดกับเธอจากที่สูงมาก สูงเหนือเมฆ เหนือเครื่องบิน และสูงจนเกือบจะถึงดวงดาว. ฉันคือจีพีเอส หรือชื่อเต็มๆ คือ ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก. ลองนึกภาพฉันเป็นเครือข่ายดาวเทียมที่เป็นมิตร 31 ดวงที่โคจรรอบโลก. พวกเราทำงานร่วมกันเป็นทีมเพื่อเป็นผู้นำทางที่มองไม่เห็นให้กับทุกคนบนพื้นโลก. งานของฉันคือกระซิบบอกทิศทางที่ถูกต้องให้กับโทรศัพท์ รถยนต์ และเรือของเธอ เพื่อให้เธอไปถึงที่หมายได้อย่างปลอดภัย. แต่ก่อนที่ฉันจะถือกำเนิดขึ้น โลกนี้แตกต่างออกไปมาก. พ่อแม่หรือปู่ย่าตายายของเธออาจจะยังจำได้. การเดินทางคือการผจญภัยที่ต้องใช้แผนที่กระดาษแผ่นใหญ่ที่พับจนยับยู่ยี่และเข็มทิศ. ในเวลากลางคืน พวกเขาต้องแหงนมองดวงดาวเพื่อนำทาง เหมือนกับนักเดินเรือในสมัยโบราณ. มันเป็นเรื่องโรแมนติกนะ แต่ก็หลงทางได้ง่ายมาก. การเลี้ยวผิดเพียงครั้งเดียวอาจทำให้การเดินทางสั้นๆ กลายเป็นการผจญภัยที่ยาวนานและไม่คาดคิด. นั่นคือโลกที่ฉันถูกสร้างขึ้นมาเพื่อเปลี่ยนแปลง.

เรื่องราวของฉันเริ่มต้นขึ้นด้วยเสียง "บี๊บ" เล็กๆ จากอวกาศในปี 1957. ตอนนั้น สหภาพโซเวียตได้ปล่อยดาวเทียมดวงแรกของโลกชื่อว่า สปุตนิก 1. มันเป็นลูกบอลโลหะเล็กๆ ที่ส่งสัญญาณวิทยุ "บี๊บ...บี๊บ...บี๊บ" กลับมายังโลกขณะที่มันโคจรผ่าน. นักวิทยาศาสตร์ที่ชาญฉลาดสองคนจากมหาวิทยาลัยจอห์นส์ ฮอปกินส์ เกิดความคิดที่น่าทึ่งขึ้นมา. พวกเขาสังเกตว่า ขณะที่สปุตนิกเคลื่อนที่เข้ามาใกล้และเคลื่อนที่ออกไป ความถี่ของสัญญาณวิทยุที่พวกเขาได้ยินก็เปลี่ยนไป. พวกเขาจึงตระหนักได้ว่า ถ้าพวกเขาสามารถติดตามตำแหน่งของดาวเทียมจากพื้นดินได้โดยการฟังเสียง "บี๊บ" ของมัน พวกเขาก็น่าจะสามารถทำสิ่งที่ตรงกันข้ามได้เช่นกัน. นั่นคือการใช้สัญญาณจากดาวเทียมที่รู้ตำแหน่งแน่นอน เพื่อค้นหาตำแหน่งของใครบางคนบนพื้นดิน. แนวคิดนี้เป็นเหมือนเมล็ดพันธุ์ที่นำไปสู่การสร้างฉันขึ้นมา. ไม่นานหลังจากนั้น ระบบนำทางด้วยดาวเทียมระบบแรกที่เรียกว่า TRANSIT ก็ถูกสร้างขึ้นโดยกองทัพเรือสหรัฐฯ เพื่อช่วยให้เรือดำน้ำหาตำแหน่งของตัวเองในมหาสมุทรอันกว้างใหญ่ได้. มันเป็นก้าวแรกที่สำคัญ แต่ฉันถูกออกแบบมาให้ยิ่งใหญ่กว่านั้นมาก. นักคิดอย่าง โรเจอร์ แอล. อีสตัน และ อีวาน เอ. เก็ตติง เป็นผู้บุกเบิกคนสำคัญที่ช่วยวางรากฐานทางเทคโนโลยีที่ทำให้ฉันเป็นไปได้ในที่สุด. พวกเขาคือผู้ที่เปลี่ยนแนวคิดที่ดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ให้กลายเป็นความจริง.

ความคิดที่จะสร้างระบบนำทางระดับโลกที่แม่นยำสุดๆ ได้กลายเป็นความจริงในปี 1973 เมื่อกระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริกาเปิดตัวโครงการที่ชื่อว่า Navstar GPS. นี่คือจุดเริ่มต้นอย่างเป็นทางการของฉัน. การสร้างฉันขึ้นมาไม่ใช่เรื่องง่าย มันต้องอาศัยทีมงานที่ยอดเยี่ยมซึ่งนำโดยชายคนหนึ่งชื่อ แบรดฟอร์ด พาร์กินสัน. เขาเป็นเหมือนพ่อของฉัน ผู้ที่รวบรวมแนวคิดที่ดีที่สุดทั้งหมดเข้าด้วยกันและทำให้แน่ใจว่าทุกคนทำงานร่วมกันเป็นหนึ่งเดียว. แต่ทีมงานไม่ได้มีแค่เขาคนเดียว. ยังมีฮีโร่ที่น่าทึ่งอีกหลายคน หนึ่งในนั้นคือ แกลดีส เวสต์ นักคณิตศาสตร์หญิงผู้ปราดเปรื่อง. งานของเธอมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด. แกลดีสได้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่มีรายละเอียดแม่นยำของรูปร่างโลก. โลกของเราไม่ได้กลมดิ๊กเหมือนลูกบอล แต่มีส่วนนูนและส่วนเว้าเล็กน้อย. แบบจำลองของเธอทำให้การคำนวณตำแหน่งของฉันแม่นยำอย่างไม่น่าเชื่อ. หากไม่มีงานของเธอ ฉันอาจจะบอกทางผิดไปหลายเมตรเลยทีเดียว. ในปี 1978 พี่น้องดาวเทียมดวงแรกของฉันได้ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจร. พวกเราแต่ละดวงมีนาฬิกาอะตอมที่เที่ยงตรงอย่างเหลือเชื่ออยู่บนยาน. แล้วพวกเราทำงานร่วมกันได้อย่างไร. ลองนึกภาพว่ามันเป็นเหมือนเกมรับส่งของจักรวาล. ดาวเทียมอย่างน้อยสี่ดวงจะส่งสัญญาณเวลาที่แม่นยำลงมายังเครื่องรับของเธอบนพื้นโลก. เครื่องรับของเธอจะวัดระยะเวลาที่สัญญาณแต่ละอันใช้ในการเดินทางมาถึง. เนื่องจากความเร็วของคลื่นวิทยุนั้นคงที่ เครื่องรับจึงสามารถคำนวณระยะห่างจากดาวเทียมแต่ละดวงได้. กระบวนการนี้เรียกว่า "ไตรเลเทอเรชัน" (trilateration). มันเหมือนกับการวาดวงกลมสมมติรอบดาวเทียมแต่ละดวง. จุดที่วงกลมเหล่านั้นตัดกันทั้งหมดก็คือตำแหน่งที่แน่นอนของเธอบนโลก. มันเป็นคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ที่ซับซ้อน แต่สำหรับเธอแล้ว มันก็แค่จุดสีน้ำเงินเล็กๆ ที่เคลื่อนที่ไปบนแผนที่ในโทรศัพท์ของเธอ.

ในช่วงแรก ฉันถูกสร้างขึ้นมาเพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารเท่านั้น. ฉันเป็นเครื่องมือลับที่ช่วยให้ทหาร เรือ และเครื่องบินสามารถนำทางได้อย่างแม่นยำในทุกสภาพอากาศ ทุกที่บนโลก. พวกเขาสามารถใช้ฉันเพื่อปฏิบัติภารกิจได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น. สำหรับคนทั่วไปแล้ว ฉันยังคงเป็นเทคโนโลยีที่อยู่ไกลเกินเอื้อม. แต่แล้วเหตุการณ์น่าเศร้าในปี 1983 ก็ได้เปลี่ยนแปลงทุกอย่างไปตลอดกาล. เครื่องบินโดยสารของสายการบินเกาหลีได้บินออกนอกเส้นทางและถูกยิงตกโดยไม่ได้ตั้งใจ ทำให้ผู้โดยสารและลูกเรือเสียชีวิตทั้งหมด. เพื่อป้องกันไม่ให้โศกนาฏกรรมเช่นนี้เกิดขึ้นอีก ประธานาธิบดีของสหรัฐอเมริกาในขณะนั้นจึงได้ประกาศตัดสินใจครั้งสำคัญ. เขาประกาศว่าเมื่อฉันสร้างเสร็จสมบูรณ์แล้ว ฉันจะพร้อมให้บริการแก่ทุกคนทั่วโลกโดยไม่คิดค่าใช้จ่าย. นี่คือจุดเปลี่ยนสำคัญในชีวิตของฉัน. ฉันไม่ได้เป็นเพียงเครื่องมือทางทหารอีกต่อไป แต่กำลังจะกลายเป็นผู้พิทักษ์ความปลอดภัยสำหรับนักเดินทางทุกคน. ในที่สุด ปี 1995 ครอบครัวดาวเทียมของฉันก็ครบสมบูรณ์ และฉันก็พร้อมปฏิบัติการอย่างเต็มรูปแบบ. และแล้วในปี 2000 ก็มีการอัปเกรดครั้งใหญ่อีกครั้ง. รัฐบาลได้ปิดระบบที่เรียกว่า "Selective Availability" ซึ่งก่อนหน้านี้จงใจทำให้สัญญาณของฉันสำหรับพลเรือนมีความแม่นยำน้อยลง. ในทันทีทันใดนั้น ความแม่นยำของฉันสำหรับทุกคนก็เพิ่มขึ้นถึงสิบเท่า. เหมือนกับว่าหมอกได้จางลง และตอนนี้ทุกคนก็สามารถมองเห็นเส้นทางข้างหน้าได้อย่างชัดเจนแจ่มแจ้ง.

ทุกวันนี้ ฉันทำอะไรได้มากกว่าแค่การบอกเส้นทางในรถยนต์ของเธอ. ฉันได้กลายเป็นส่วนสำคัญที่มองไม่เห็นในชีวิตประจำวันของเรา. เมื่อเธอมองขึ้นไปบนฟ้าและเห็นเครื่องบินบินผ่าน ฉันกำลังช่วยนำทางนักบินให้บินไปตามเส้นทางที่ปลอดภัย. ในทุ่งนาอันกว้างใหญ่ ฉันช่วยให้ชาวนาสามารถปลูกพืชและเก็บเกี่ยวได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ลดการสิ้นเปลืองและช่วยเลี้ยงดูผู้คนทั่วโลก. เมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน ฉันจะนำทางรถพยาบาลและนักดับเพลิงไปยังที่เกิดเหตุได้อย่างรวดเร็วเพื่อช่วยชีวิตผู้คน. แม้กระทั่งเวลาบนโทรศัพท์ของเธอก็ยังถูกปรับให้ตรงกันโดยใช้สัญญาณจากนาฬิกาอะตอมที่แม่นยำของฉัน. ฉันคือผลลัพธ์ของความร่วมมือ ความอยากรู้อยากเห็น และความปรารถนาที่จะสร้างสรรค์สิ่งที่ดีกว่าของมนุษย์. ฉันเป็นข้อพิสูจน์ว่าเมื่อผู้คนทำงานร่วมกัน พวกเขาสามารถสร้างเครื่องมือที่น่าทึ่งซึ่งสามารถเชื่อมโยงและปกป้องโลกทั้งใบได้. ดังนั้น ครั้งต่อไปที่เธอใช้แผนที่บนโทรศัพท์เพื่อค้นหาร้านไอศกรีมแห่งใหม่ หรือเห็นจุดเล็กๆ ที่แสดงตำแหน่งของเธอ โปรดจำไว้ว่ามีครอบครัวดาวเทียมที่คอยดูแลเธออยู่เบื้องบน. ฉันพร้อมเสมอที่จะช่วยเธอในการผจญภัยครั้งต่อไป ไม่ว่ามันจะพาเธอไปที่ไหนก็ตาม.

คำถามความเข้าใจในการอ่าน

คลิกเพื่อดูคำตอบ

Answer: แกลดีส เวสต์ สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่แม่นยำของรูปร่างโลก ซึ่งทำให้การคำนวณตำแหน่งของจีพีเอสมีความแม่นยำสูงมาก. คุณลักษณะที่สำคัญของเธอคือความฉลาด ความพิถีพิถัน และความแม่นยำในการทำงาน ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการคำนวณที่ซับซ้อนเช่นนี้.

Answer: แนวคิดหลักคือการพลิกกลับความคิดจากการติดตามดาวเทียมจากพื้นดิน มาเป็นการใช้สัญญาณจากดาวเทียมเพื่อระบุตำแหน่งบนพื้นดิน.

Answer: "จุดเปลี่ยนสำคัญ" หมายถึงช่วงเวลาหรือเหตุการณ์ที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่. ในเรื่องนี้ จุดเปลี่ยนสำคัญคือการตัดสินใจของประธานาธิบดีสหรัฐฯ ในปี 1983 ที่จะเปิดให้จีพีเอสใช้งานได้สำหรับพลเรือนทั่วโลกหลังจากโศกนาฏกรรมของเครื่องบินโดยสารเกาหลี.

Answer: เรื่องราวของจีพีเอสสอนเราว่าความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่มักเกิดจากความร่วมมือของผู้คนจำนวนมากที่มีความสามารถแตกต่างกัน ตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์ นักคณิตศาสตร์ ไปจนถึงวิศวกร ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อบรรลุเป้าหมายเดียวกันที่เป็นประโยชน์ต่อมวลมนุษยชาติ.

Answer: ผู้เล่าเรื่องเปรียบเทียบเช่นนั้นเพื่อทำให้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนอย่างไตรเลเทอเรชันเข้าใจง่ายและสนุกสนานขึ้น. ผู้เขียนต้องการให้เรารู้สึกว่าเทคโนโลยีนี้ไม่ใช่เรื่องน่ากลัวหรือไกลตัว แต่เป็นเหมือนเกมที่น่าตื่นเต้นและชาญฉลาด ทำให้ผู้อ่านรู้สึกเข้าถึงและประทับใจในความฉลาดเบื้องหลังเทคโนโลยีนี้มากขึ้น.