GPS- Ortung ist in den mehr als 35 Jahren, in denen es der Zivilbevölkerung offen stand, zu einem wesentlichen Instrument geworden. Dank ihm können wir mit der Gewissheit in jeden Teil der Welt gehen, dass wir uns nicht verlaufen. Das GPS hat jedoch viele Verwendungszwecke, die über die Positionierung hinausgehen, und sie gehen über die Positionierung mit Fehlergrenzen von weniger als einem Meter hinaus.
Derzeit gibt es Dutzende von Satelliten die ihr Signal an die Erdoberfläche senden. Unser Mobiltelefon benötigt das Signal von mindestens drei Satelliten, um unsere Position zu triangulieren, indem die Bereiche zusammengefasst werden, in denen es sich möglicherweise befindet. Je mehr Satelliten vorhanden sind, desto genauer ist die Positionierung bei Galileo mit einer Genauigkeit von bis zu einigen Zentimetern.
Neben der Positionierung verwenden Wissenschaftler GPS für viele Zwecke Dank mehrerer Empfänger auf der Erde (einschließlich eines mobilen), z. B. zur Messung von Naturkatastrophen, Vulkanausbrüchen oder einfach zur Messung der Schneedichte an verschiedenen Punkten der Erde. Das sind also alles Dinge, für die GPS verwendet wird, um uns auf dem Planeten zu lokalisieren:
Messen Sie schnell die Auswirkungen eines Erdbebens
Seismographen werden traditionell zur Messung von Erdbeben verwendet, da sie direkt mit dem Boden verbunden sind und ihre Schwingungen messen. Das GPS kann jedoch die Plattentektonik messen und die Geschwindigkeit ermitteln, mit der sich die Fehler bewegen. Anfangs glaubte man nicht, dass GPS so präzise sein könnte, dass diese Signale gemessen werden, aber es gibt zwei Arten von Informationen, die mit ihnen gemessen werden können.
Die ersten sind Einsen und Nullen, die jeder Satellit sendet. Dies ist der Code. Das zweite sind die Trägersignale, die den Code vom Satelliten übertragen. Diese Trägersignale haben im Gegensatz zum Code eine kürzere Wellenlänge (nur 20 cm), die Wellenlängen von mehreren zehn oder hundert Metern betragen kann. Daher bietet das Trägersignal eine genauere Lokalisierung bestimmter Punkte auf der Erde.
Darüber hinaus wurden die GPS-Empfänger verbessert und werden jetzt bis zu 20 Mal pro Sekunde aktualisiert. Damit konnten sie jahrelang die Auswirkungen von Erdbeben messen, beispielsweise die Tatsache, dass das Erdbeben von 2011 auf der Richterskala Japans im Jahr 9.1 dazu führte, dass sich der Meeresboden um 60 Meter bewegte. Und obwohl es bei der Vorhersage nicht hilft, ist es möglich zu wissen, ob es verheerende Auswirkungen haben wird oder wie groß es in weniger als 10 Sekunden nach seinem Auftreten sein wird.
Den Schnee untersuchen
GPS-Signale werden auf unserem Handy besser empfangen, wenn wir den Satelliten im Freien direkt sehen können. Möglicherweise haben Sie jedoch Anwendungen wie den GPS-Status bemerkt, mit denen Sie auch dann positioniert werden können, wenn Sie keinen Himmel in Sicht haben. Dies liegt daran, dass GPS-Signale von Oberflächen wie Boden oder Glas abprallen. Bisher glaubte man, dass diese Signale keine zusätzlichen Daten für wissenschaftliche Zwecke lieferten, aber sie stellten fest, dass sich die Frequenzen der zurückgeworfenen Signale je nach Oberfläche in Bezug auf diejenigen, die direkt vom Satelliten kamen, änderten.
Dank dessen können Informationen auf der Oberfläche unter dem erhalten werden GPS-Empfänger in der Lage zu wissen, wie viel Schnee sich angesammelt hat. Je mehr Schnee es gibt, desto kürzer ist der Abstand zwischen dem vom Signal erzeugten Echo und dem Empfänger. Dieses System wird derzeit zur Messung des antarktischen Eises verwendet.
Beobachten Sie einen Vulkan
Auf der Erde sind viele aktiv Vulkane . Viele der Observatorien um sie herum verfügen über ein Netzwerk von GPS-Empfängern, die, sobald sich darunter eine Bewegung befindet, Vibrationen bemerken. Wenn Sie die genauen Höhenänderungen kennen, denen diese Sensoren unterliegen, können Sie dies wissen wohin das Magma geht und ob es ausgehen wird. Auf diese Weise können sie wissen, welche Zonen am bequemsten zu evakuieren sind.
Diese Bewegung kann auch dazu führen, dass die Signale verzerrt werden. 2013 wurden in Alaska Änderungen des Signals festgestellt, sobald der Ausbruch begann.
Rette dein Leben
Das Galileo-Satellit Netzwerk enthält eine SOS-Hilfesystem Das wurde Anfang 2020 aktiviert. Dank dessen ist es möglich, Notsignale zu senden und Antworten zu erhalten, dass diese Anfrage empfangen wurde und dass uns bereits jemand retten wird. Dazu ist ein System erforderlich, das mit den Satelliten kommunizieren kann, was derzeitige Mobiltelefone leider noch nicht tun.
Wissen Sie, ob die Erde sinkt
Die Ufer und die Flüsse selbst verändern aufgrund der Ansammlung von Sedimenten ständig ihre Tiefe. Abhängig von der Tiefe der Flüsse können sie Überschwemmungen fördern, da sie den Fluss nicht bewältigen können. Mit GPS-Empfängern können Sie die Entfernung messen, die jeder voneinander hat, und anhand der Echos des Signals feststellen, ob sich die Höhe geändert hat, wenn der Boden gesunken oder gestiegen ist.
Analysieren Sie die Atmosphäre
GPS kann auch viele Daten über die Atmosphäre liefern. Neben der Tatsache, dass meteorologische Satelliten Verwenden Sie Signale mit verschiedenen Frequenzen, um die Dichte der Wolken zu ermitteln und die Wassermenge zu ermitteln, die sie tragen, um festzustellen, ob es regnen wird oder nicht. GPS-Signale, die sich durch die Atmosphäre bewegen, liefern auch viele Informationen über die Menge des Wasserdampfs die Wolken.
Tsunamis verursachen auch Veränderungen in der Atmosphäre, die die Ionosphäre erreichen können, und die Messung von Veränderungen in der Atmosphäre kann Daten darüber liefern, wie sich Tsunamis entwickeln werden. Eine geringere Anzahl von Elektronen wurde auch in oberen Schichten der Atmosphäre während Mondfinsternissen gemessen.
Wie wir sehen können, hat GPS viel mehr Anwendungen als nur die Positionierung, und Satelliten werden dank Netzwerken wie Starlink, die Satelliten-Internet anbieten, zur Zukunft der Kommunikation.
