Не лише геолокація. Експерти розповіли про нестандартні способи застосування GPS (відео)

Систему GPS можна застосовувати не тільки для навігації та місцезнаходження, але і в інших життєво важливих цілях. Про нові технології розповіли в ролику на YouTube каналі SciShow.

Система глобального позиціонування (Global positioning system) працює завдяки 31 супутнику, що обертається на відстані близько 20 тисяч кілометрів над Землею. Вони надсилають на поверхню планети сигнали, які вловлюють модулі в смартфонах, бортових комп'ютерах автомобілів та інших пристроях для визначення відстані. Порівнюючи дані з чотирьох і більше супутників, гаджет визначає своє місцезнаходження з похибкою 1-10 метрів.

Наукові приймачі створені за сучаснішою технологією, яка фіксує геолокацію з точністю до декількох міліметрів. Така чутливість приладів дозволяє стежити навіть за тим, як рухається ґрунт, а отже – розраховувати силу землетрусів замість сейсмометрів. Останні через перевантаження часто помиляються при поштовхах магнітудою від 8 балів і вище, що особливо критично під час прогнозування цунамі.

Цунамі — це величезна хвиля або серія хвиль, спричинена різким переміщенням води, у тому числі внаслідок землетрусів. Знаючи силу поштовхів, сейсмологи можуть передбачити час, коли природний катаклізм обрушиться на сушу. У разі перевантаження сейсмометрів доводиться чекати даних від інструментів, розташованих далі від епіцентру, а це скорочує час для евакуації.

Зараз фізики вивчають можливість використання GPS-датчиків для цього. Одна з наукових груп довела, що система могла б точно розрахувати силу землетрусу в Індонезії у 2004 році всього за 15 хвилин, тоді як традиційним методам знадобився годинник.

GPS також дає змогу оцінити кількість води на поверхні землі. Наприклад, під час припливу або снігопаду ґрунт просідає на висоту, яку неможливо помітити неозброєним поглядом. Завдяки таким даним учені можуть визначити, як багато води є на гірських хребтах – дуже важливий показник змін клімату.

Ще однією особливістю є перешкоди в GPS-сигналах. Наприклад, під час цунамі рівень океану підвищується з допомогою високих хвиль, а рух води викликає коливання повітря над поверхнею, які поширюються до іоносфери (близько 80 кілометрів над Землею). Там сонячна радіація електризує атмосферу, внаслідок хвилі повітря штовхають заряджені частинки та заважають роботі супутникових передавачів. Вимірявши перешкоди, датчики можуть засікти цунамі, поки воно ще далеко у відкритому морі.

Під час швидких паводків краплі води або пар можуть поглинати та спотворювати енергію GPS-сигналів. Це явище використовують у Південній Каліфорнії, США, щоб точніше передбачати катастрофи. Завдяки цій технології фахівці оновлюють прогноз кожні півгодини замість двох разів на день, як дозволяють метеорологічні дрони.

Крім того, GPS дозволяє визначати, як багато води міститься в рослинах на певній території. Чим вище їхня вологість, тим більше вони поглинають енергію сигналів. Ученим вдалося з'ясувати, наскільки сухими рослини були під час посух у Каліфорнії з 2012 до 2014 року. Подібна інформація допоможе краще зрозуміти, як погода впливає на сільськогосподарські культури чи лісові угіддя.

Раніше писали, що вчені розробили нову технологію GPS-навігації без супутників. У її основі лежить інертне наведення при попощі модуля розміром із авокадо.