Storia del sistema di posizionamento globale (GPS)
CHE COS’È IL GPS?
Il Global Positioning System (GPS) è uno strumento di navigazione e posizionamento preciso. Sviluppato dal Dipartimento della Difesa nel 1973, il GPS è stato originariamente progettato per aiutare soldati e veicoli militari, aerei e navi a determinare con precisione la loro posizione in tutto il mondo. Oggi, gli usi del GPS si sono estesi per includere sia il mondo commerciale che quello scientifico. Commercialmente, il GPS viene utilizzato come strumento di navigazione e posizionamento su aeroplani, barche, automobili e per quasi tutte le attività ricreative all’aperto come l’escursionismo, la pesca e il kayak. Nella comunità scientifica, il GPS svolge un ruolo importante nelle scienze della terra. I meteorologi lo usano per le previsioni meteorologiche e gli studi sul clima globale; ei geologi possono usarlo come metodo di rilevamento altamente accurato e negli studi sui terremoti per misurare i movimenti tettonici durante e tra i terremoti.
STORIA DEL GPS:
Dipartimento della Difesa (DOD), Ivan Getting e il Massachusetts Institute of Technology (MIT). Originariamente composto da 11 satelliti in orbita, il GPS, nome ufficiale NAVSTAR (Navigation System with Timing And Ranging), è stato lanciato dal DOD nel 1978 esclusivamente per uso militare. L’idea del sistema è iniziata molto, molto prima. In effetti, l’idea di base della navigazione GPS può essere fatta risalire a secoli fa al primo esploratore che pose la domanda “Dove mi trovo?” La tecnologia della storia del GPS, tuttavia, è emersa per la prima volta negli anni ’50.
Nel 1957 la Russia lanciò nello spazio un satellite (Sputnik). Dopo il lancio, i ricercatori del MIT hanno notato che mentre lo Sputnik orbita attorno al pianeta, il suo segnale radio variava di intensità. Man mano che si avvicinava alla loro posizione, la potenza del segnale aumentava. Quando il satellite ha lasciato la posizione dei ricercatori del MIT, la potenza del segnale è diminuita. Da questo aumento e diminuzione del segnale radio, i ricercatori del MIT hanno potuto determinare l’orbita esatta dello Sputnik. Questo riconoscimento che i segnali radio provenienti da un satellite, o “stella artificiale”, potevano determinare posizioni distinte sul terreno è stato davvero il trampolino di lancio del sistema GPS.
Anche prima, tuttavia, erano stati piantati i semi per la tecnologia GPS. Nel 1951, il dottor Ivan Getting, studente laureato al MIT e Rhodes Scholar di Oxford, mise il suo dottorato di ricerca. in astrofisica da usare alla Raytheon. L’Air Force ha richiesto un sistema di guida per un missile balistico intercontinentale proposto che viaggiasse via ferrovia. In risposta a questa richiesta, il Dr. Getting ha sviluppato il primo sistema tridimensionale di rilevamento della posizione basato sulla differenza di orario di arrivo. Questo sistema è diventato la base per il futuro GPS.
La parte di distribuzione della storia del GPS è iniziata nel 1973 con la decisione di sviluppare un sistema di navigazione satellitare basato sulla tecnologia esistente dell’Aeronautica Militare e della Marina degli Stati Uniti. Il sistema è stato sottoposto a test approfonditi durante i tre anni successivi. Nel 1977 i primi trasmettitori sono stati installati sulla superficie della Terra e testati, anche se nessun satellite è stato ancora lanciato. I trasmettitori sono stati soprannominati Pseudolites (pseudo satelliti).
Tra il 1978 e il 1985, undici satelliti furono lanciati nello spazio e messi in posizione. Nel 1979 fu presa la decisione di aumentare il numero di satelliti a 18. Nel 1980 fu lanciato il primo satellite Block I. Questo “uccello” aveva sensori appositamente progettati per rilevare esplosioni atomiche, ed è stato posto in orbita come mezzo per monitorare la conformità dell’Unione Sovietica con l’accordo del 1963 con gli Stati Uniti per astenersi dai test nucleari.
Sempre nel 1980 furono attivati gli orologi atomici di bordo, i segnatempo più accurati al mondo. Sviluppati dai fisici, gli orologi atomici misurano il tempo in base al cambiamento dei livelli di energia degli elettroni. Questi orologi sono stabili, continui e precisi al nanosecondo, o un miliardesimo di secondo.
Nel 1983, il GPS ha cessato di essere esclusivamente un sistema militare ed è stato reso disponibile per uso pubblico. Il presidente Ronald Reagan ha declassificato il sistema GPS in risposta a una tragedia che ha coinvolto un aereo civile. Il volo 007 della compagnia aerea coreana si è perso sul territorio sovietico ed è stato abbattuto dai combattenti sovietici. Nel 1986, la tragedia dello Space Shuttle Challenger fermò i lanci dello Space Shuttle, e quindi ritardò il sistema GPS, perché gli shuttle avrebbero dovuto trasportare i nuovi satelliti del Blocco II. Alla fine, i razzi Delta, il trasporto originale, furono rimessi in uso per lanciare i satelliti e nel 1988 fu presa la decisione di aumentare il numero di satelliti a 24, perché la funzionalità con 18 satelliti era ancora limitata.
Sebbene il sistema GPS fosse disponibile per l’uso pubblico, la prima guerra del Golfo nel 1990 ha visto la temporanea disattivazione dell’uso da parte del pubblico, perché i militari avevano bisogno di più ricevitori. L’uso pubblico è tornato nel 1993 insieme alla decisione che il sistema GPS sarebbe stato disponibile gratuitamente in tutto il mondo. La piena capacità operativa (FOC) è stata raggiunta nel luglio del 1995 con il posizionamento e l’attivazione dell’ultimo dei 24 satelliti.
Dal 1995, la storia del GPS ha visto un notevole progresso tecnologico. Più satelliti sono stati messi in orbita, aumentando both disponibilità e precisione. In precedenza il GPS poteva localizzare un soggetto entro 100 metri. Tale precisione è migliorata nel trovare soggetti entro 10-15 metri e attualmente in alcuni casi può essere misurata in centimetri. La disponibilità è migliorata dall’utilizzo in campo militare e nelle industrie di aviazione, navigazione nautica e rilevamento del territorio, per includere molte applicazioni personali. Con l’uso di un ricevitore abbastanza economico, i datori di lavoro usano il GPS per tracciare la loro flotta di veicoli, i genitori usano il sistema per tenere traccia dei bambini piccoli e degli adolescenti disobbedienti e gli amanti degli animali lo usano per tenere traccia dei loro cani.