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迷失在太空:GPS 系统可能很快开始退化

人们对全球定位系统(GPS)的可靠性越来越担忧,潜在的卫星故障可能会影响服务的精度。

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美国政府已宣布对其全球定位系统(GPS)的质量日益担忧,该系统最早可能从明年开始恶化,导致数百万全球用户定期出现黑屏和故障——甚至会给出不准确的方向[The Guardian]。新的卫星可能无法按时发射,这一可能性已于四月下旬宣布,但本周政府的一份声明加剧了这一警告,该声明承认国防部太空计划的成本超支是问题的一部分[Nature]。GPS 的运行依赖于一个不断绕地球运行的卫星网络,这些卫星将信号传回地面,帮助精确定位您在地球表面的位置[The Guardian]。如果旧卫星在更换卫星发射之前磨损,GPS 服务将无法保持其精度水平,并且根据政府问责局的报告,在空军计划开始用新一代卫星更换当前一批卫星的 2010 年至 2014 年之间,该系统的全面覆盖能力可能会降至 95% 以下[Nature]。目前在轨的卫星自 20 世纪 90 年代初以来一直由美国空军维护,根据报告,潜在的故障是由于管理不善和投资不足造成的。“不是说人们会突然无法使用该系统,但如果你开始失去卫星,那么性能可能会开始轻微下降,”空间大地测量学家(测量地球及其引力场的科学家)Marek Ziebart 说[Nature]。最可能的故障会发生在卫星上的原子钟和反应控制轮,尽管它们配备了备件,但根据美国空军最近一份未分类的报告,18 颗美国 GPS 导航卫星上,除最后一个原子钟外,其他都已损耗[Nature]。报告警告说,如果发生故障,“一些军事行动和一些民用用户可能会受到不利影响”[The Guardian]。目前有 31 颗功能正常的 GPS 卫星在轨,仅需 24 颗即可提供全面覆盖,但 Ziebart 说,“卫星越多越好……要可靠地测量海平面,您需要大量卫星,并且您希望它们运行良好”[Nature]。空军上校 Dave Buckman 承认“存在潜在风险,但 GPS 并未从天而降——我们有计划来降低风险并防止覆盖中断”[Nature]。相关内容:80beats:NASA 微型卫星将把药物测试带入轨道 80beats:航天飞机抓获哈勃望远镜,宇航员开始维修

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图片:NASA

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