الجيش ألامريكي يريد أستخدام شبكة أقمار ستارلنك للأنترنت الفضائي كشبكة أضافية لمجموعة أقمار تحديد الموقع ( جي بي أس ), وغير قابلة للتشويش عليها

أطلقت شركة سبيس أكس لحد ألان أكثر من ٧٠٠ قمرا صناعي من شبكة أقمار ستارلنك للأنترنت الفضائي ( ١٢,٠٠٠ قمر مستقبلا ), اليوم تراجعت الشركة عن أطلاق الرحلة رقم ( ١٣ ) لمجموعة أقمار ستارلنك, بسبب الطقس غير مناسب

مهمتهم الأساسية هي توفير الإنترنت عالي السرعة في جميع أنحاء العالم تقريبًا ، وتوسيعه إلى العديد من المواقع البعيدة التي تفتقر إلى خدمة موثوقة حتى الآن

الآن

قدر بحث ممول من قبل الجيش الأمريكي إلى أن الشبكة الضخمة المتنامية لأقمار ستارلنك, يمكن أن يكون لها غرض ثانوي

وهو

بديل منخفض التكلفة, عالي الدقة وغير قابل للتشويش, لنظام ( تحديد الموقع العالمي ألامريكي – جي بي أس )

تستخدم الطريقة الجديدة ألاقمار ألاصطناعية الموجودة في مدار أرضي منخفض ( يسموه أختصاراً – ليو )

تود همفريز و بيتر إيانوتشي من مختبر الملاحة اللاسلكية, بجامعة تكساس في أوستن

أنهما ابتكرا نظامًا يستخدم نفس الأقمار الصناعية لشبكة ستارلنك، يعتمد على إلاشارات التقليدية ( وهي تشبه أشارة البث التلفزيوني الحالية ) ، لتقديم دقة تحديد موقع , تصل إلى ١٠ مرات بكفاءة ( الجي بي أس ) ، في نظام أقل عرضة للتداخل اللاسلكي أو التشويش

يتكون نظام تحديد المواقع العالمي من كوكبة من حوالي ٣٠ قمرا صناعيا تعمل على أرتفاع ٢٢,٢٠٠ كيلومتر فوق الأرض, بالاضافة ألى أقمار أحتياطية

يبث كل قمر صناعي باستمرار إشارة راديو تحتوي على موقعه والوقت المحدد بواسطة ساعة ذرية دقيقة للغاية على متن كل قمر, يمكن للمستقبلات على الأرض بعد ذلك مقارنة المدة التي تستغرقها الإشارات من عدة أقمار صناعية للوصول وحساب موقعها ، عادةً في حدود بضعة أمتار للأستخدام المدني, بحدود السنتمترات للأستخدام العسكري, لتحديد موقع شخص بدقة نحتاج على ألاقل ٣ أقمار

تكمن مشكلة نظام تحديد المواقع العالمي ( جي بي أس ), في أن هذه الإشارات تكون ضعيفة للغاية عندما تصل فيه الأرض ، ومن السهل أن تطغى عليها إما التداخل العرضي من بقية ألاشارات أو الحرب الإلكترونية والتشويش

في الصين ، نجحت هجمات ضد نظام تحديد المواقع العالمي ( جي بي أس ) الغامضة في ” انتحال ” السفن في مواقع مزيفة ، بينما تتعطل إشارات نظام تحديد المواقع العالمي بانتظام في شرق البحر المتوسط, يقولون بسبب التشويش الروسي

يعتمد الجيش الأمريكي بشكل كبير على نظام تحديد المواقع العالمي, في العام الماضي ، قامت قيادة المستقبل للجيش الأمريكي ، وهي وحدة جديدة مكرسة لتحديث قواتها ، بزيارة مختبر همفريز للحديث عن شركة ناشئة تسمى ( كوهرنت نڤگيشن / ملاحة ثابتة ) التي شارك في تأسيسها ( تود همفريز ) في عام ٢٠٠٨, والتي تهدف إلى استخدام إشارات راديوية من أقمار شبكة إيريديوم كخيار أخر مساند لشبكة ( جي بي أس ), استحوذت شركة أبل على شركة أريديوم في عام ٢٠١٥

يقول تود همفريز

أخبروني أن الجيش ألامريكي وقع اتفاقًا مع شركة ( سبيس أكس ), لاختبار نقل البيانات عبر الشبكات العسكرية في أيار / مايو وسأكون مهتمًا بالتحدث إلى الشركة ( سبيس أكس ), حول استخدام أقمار الصناعية الخاصة بهم, بنفس الطريقة التي اسُتخدمت فيها الأقمار الصناعية القديمة لشبكة إيريديوم الصناعية

لقد حصلنا على أهتمام شركة ( سبيس أكس ) حول هذا الموضوع ، لقد أحبوا ذلك ، ومنحنا الجيش ألامريكي عامًا لدراسة الموضوع, كما قدموا تمويلا بعدة ملايين من الدولارات

مفهوم استخدام الأقمار الصناعية في مدار منخفض للملاحة ليس جديدًا, في الواقع, كانت بعض أولى المركبات الفضائية الأمريكية التي تم إطلاقها في الستينيات من القرن الماضي عبارة عن أقمار صناعية ترانزيت تدور على أرتفاع ١,١٠٠ كيلومتر ، مما يوفر معلومات عن الموقع للسفن البحرية والغواصات

ميزة ألاقمار ألاصطناعية في المدار الأرضي المنخفض هي أن الإشارات يمكن أن تكون أقوى بآلاف المرات من نظام تحديد المواقع العالمي, على أرتفاع ٢٢,٢٠٠ كيلومتر, العيب هو أن كل قمر صناعي يمكن أن يخدم مساحة صغيرة فقط لما تحته على ألارض ، لذا فإن التغطية العالمية الموثوقة تتطلب الآلاف من الأقمار الصناعية

إن بناء شبكة جديدة كاملة من ألاقمار ألاصطناعية في المدار الأرضي المنخفض بدقة فائقة سيكون مهمة مكلفة

تخطط شركة ( زونا سبيس سيستمز ) للقيام بذلك ، بهدف إطلاق مجموعة من ( ٣٠٠ ) قمر صناعي على الأقل. خلال السنوات الست المقبلة

تختلف فكرة همفريز وإيانوتشي, حيث سيستخدمون الترقية البسيطة للبرامج الخاصة بأقمار ستارلنك الصناعية, حتى تتمكن قدرات الاتصالات الخاصة بها + إشارات نظام تحديد المواقع العالمي ( جي بي أس ) الحالية, لتوفير خدمات تحديد المواقع والملاحة بدقة أكبر

يزعمون أن نظامهم الجديد يمكن أن يوفر دقة متناهية أفضل من تقنية أقمار ( جي بي أس الحالية ), وذلك لأن جهاز الاستقبال الموجود على كل قمر صناعي من أقمار شبكة ستارلنك يستخدم خوارزميات نادرًا ما توجد في المنتجات لدى المستخدمين العاديين، لتحديد موقعه في غضون بضعة سنتيمترات فقط

تستغل هذه التقنيات الخصائص الفيزيائية لإشارة الراديو لاقمار ( جي بي أس ) وتشفيرها لتحسين دقة حسابات الموقع, بشكل أساسي ، يمكن للأقمار الصناعية لشبكة ستارلنك القيام بالعمل الرئيسي في حساب دقة الموقع

الأقمار الصناعية لشبكة ستارلنك تبث ألانترنت بسرعة ( ١٠٠ ميغابت / ثانية ), وتتواصل فيما بينها بنفس السرعة, بينما أقمار شبكة ( جي بي أس ) فقط ١٠٠ بت / ثانية

يقول إيانوتشي


سرعة قليلة جدًا المتاحة لعمليات إلارسال الخاصة بنظام تحديد المواقع العالمي ( جي بي أس ), بحيث يتعذر عليها تضمين بيانات حديثة وعالية الدقة حول مكان وجود الأقمار الصناعية بالفعل, ولكن إذا كانت لديك فرصة لإرسال معلومات من القمر الصناعي الخاص بك بمليون مرة أسرع من الحالي ، يمكن أن تكون البيانات أقرب إلى الحقيقة

ويقدر أن النظام الجديد ، الذي يسميه همفريز ملاحة مدمجة مع المدار الأرضي المنخفض ، سيستخدم حسابات المدار والساعة الفورية لتحديد موقع المستخدمين في حدود ٧٠ سم, معظم أنظمة ( جي بي أس ) في الهواتف الذكية والساعات والسيارات ، للمقارنة ، دقيقة فقط لبضعة أمتار

يقول همفريز

الميزة الرئيسية التي يبحث عنها البنتاغون, هي أن الملاحة في المدار الأرضي المنخفض, يجب أن تكون أكثر صعوبة في التشويش

ليست فقط إشاراتها أقوى بكثير، ولكن الهوائيات الخاصة بترددات الميكروويف الخاصة بها هي حوالي ١٠ مرات أكبر من هوائيات أقمار ( جي بي أس ), هذا يعني أنه يجب أن يكون من الأسهل التقاط إشارات الأقمار الصناعية الحقيقية, بدلاً من تلك التي يطلقها جهاز التشويش, هذا هو المتأمل منها على الأقل

وفقًا لحسابات همفريز وإيانوتشي

، يمكن أن يوفر نظام الملاحة المدمج الخاص بهم, خدمة ( تحديد الموقع ) مستمرة بنسبة ٩٩.٨ ٪ من سكان العالم ، باستخدام أقل من ١ ٪ من سعة التحميل الخاصة بأقمار ستارلنك, وأقل من ٠.٥ ٪ من طاقتها.

يقول تود والترز, من مختبر الـ ( جي بي أس ), بجامعة ستانفورد ، والذي لم يشارك في البحث

لا أعتقد أن هذا قد يؤدي إلى حل أكثر قوة ودقة من نظام تحديد المواقع العالمي وحده, وإذا لم تكن مضطرًا إلى تعديل أقمار ستارلينك الصناعية ، فمن المؤكد أنها طريقة سهلة وسريعة


يقول إيانوتشي

لا تقتصر تقنية الملاحة على أقمار سبيس إكس فقط, إن مجموعة أقمار شبكة ( ون ويب ), المفلسة, التي أشترتها الحكومة البريطانية, يمكن أن تعمل أيضًا كنظام ملاحة محلي, لكن شبكة ستارلنك ألان في الصدارة

ومع ذلك ، فإن الملاحة المدمجة المقترحة من قبلهم لها عيوبها, لا يُتوقع أن تعمل أقمار ستارلنك فوق خط عرض ٦٠ درجة ( قريبة على الدائرة القطبية الشمالية )، مما يعني أن سكان هلسنكي قد يفوتون فوائدها ، كما هو الحال بالنسبة للجنود في أي منطقة قطبية تحدث فيها نزاعات في المستقبل

قد يعني استخدام النظام المقترح على الأرض, الاعتماد على هوائي الخاص بشركة سبيس أكس, والذي وصفه الرئيس التنفيذي إيلون ماسك بأنه طبق بيضوي على عصا



وربما يكون مكلفًا للغاية – بدلاً من الرقائق الرخيصة التي يمكن أن تتناسب مع الهواتف الذكية والساعات, أي خدمة ملاحة مدمجة في المستقبل ، ستكون بسعر كبير أيضًا ، لأسباب تتعلق بشركة سبيس أكس, والتي تريد أسترجاع استثمارها الضخم

يقول براين ماننغ– الرئيس التنفيذي لشركة ( زونا سبيس سيستمز )

لقد نظرنا إلى هذا ألاسلوب منذ وقت طويل ، لا القدرات التجارية ولا التقنية تحقق ما نريد ، وهذا هو السبب في أننا نعمل على شبكة أقمار مستقلة

باحثي جامعة تكساس يأملون أن يرى أيلون ماسك قيمة التكنولوجيا الجديدة

يقول يانوتشي

هناك إمكانية هنا لتغيير التنقل حقًا في جميع أنحاء العالم

تقرير موقع مراجعة نشرات التقنية معهد ماساتشوستس لتقنية المعلومات ٢٨ أيلول / سبتمبر ٢٠٢٠