مشکل «برتری نخستین حرکت» این است که به سرعت ارزش خود را از دست میدهد. هنگامی که سختیهای ابداع یک فناوری پشت سر رفته باشد، دیگران آزادانه میتوانند آن را کپی کرده و بهبود بخشند. نگاهی به سامانۀ موقعیتیاب جهانی (GPS) بیندازید. این سامانه در دهۀ ۱۹۷۰ برای نیروهای مسلح آمریکا طراحی شد، در دهه ۱۹۸۰ برای استفادۀ غیرنظامیان در دسترس قرار گرفت و در سال ۱۹۹۳ بهصورت کامل عملیاتی اعلام شد. GPS انقلابی بود: هر کسی که گیرندهای داشته باشد و دید روشنی به آسمان داشته باشد، میتوانست دقیقاً بفهمد که در کجای کرۀ زمین ایستاده است.
اما امروزه GPS نشانههای پیری خود را آشکار کرده است. سامانههای دیگری مانند «گالیله» (Galileo)، یک صورتفلکی ماهوارهای اروپایی، یا «بِیدو» (BeiDou)، سامانۀ چینی، دقت بهتری ارائه میدهند و -طبق گفتۀ ویلیام شلتون، یک ژنرال بازنشسته که پیشتر فرماندهی آنچه امروز نیروی فضایی آمریکا نامیده میشود را بر عهده داشت- در برابر دستکاریهای مخرب نیز مقاومتر هستند.
بنابراین آمریکا در حال برنامهریزی برای ارتقای GPS است. اخیراً آزمایشهایی بر روی ماهوارۀ آزمایشی NTS-3 (Navigation Technology Satellite-3) آغاز شده است. این ماهواره که در اوت به فضا پرتاب شد، نخستین ماهوارۀ آزمایشی GPS است که از سال ۱۹۷۷ تاکنون به فضا فرستاده شده است. نتایج این آزمایشها در طراحی نسل بعدی ماهوارههای GPS، با عنوان GPS IIIF، که پرتاب آنها از سال ۲۰۲۷ آغاز خواهد شد، بهکار گرفته خواهد شد.
یکی از اهداف نیروی فضایی آمریکا این است که اطمینان حاصل کند در زمان جنگ هم میتوان به GPS اعتماد کرد. از آنجایی که سیگنالها تا زمانی که به زمین میرسند، بسیار ضعیف شدهاند، دشمنان میتوانند با پخش سیگنالهای قویتر، آنها را خاموش («جم») کنند. چنین جَمینگی در جنگ الکترونیکی خشن خط مقدم جنگ در اوکراین امری معمول شده است. آقای شلتون میگوید مقامات پنتاگون امروزه نگرانند که GPS در شکل کنونیاش «قابل اعتماد نیست». به همین دلیل، NTS-3 مجهز به یک فرستندۀ جدید است که سیگنالهای نظامی سامانه -کد M- را در یک «پرتو متمرکز» نسبتاً باریک هدایت میکند.
تمرکز قدرت ارسال در یک محدودۀ کوچکتر به معنی این است که سیگنالها در برابر جَمینگ مقاومتر خواهند بود. جوانا هینکس، مهندس NTS-3 در آزمایشگاه تحقیقات نیروی هوایی در آلبُکِرکی، نیومکزیکو، میگوید یکی از این پرتوهای متمرکز منطقهای را پوشش خواهد داد که کمی کوچکتر از تگزاس است. شرکت لاکهید مارتین، سازندۀ ماهوارههای GPS IIIF، اعلام کرده که این سیگنالهای جدید قادر خواهند بود تا نویز جَمینگی را که حدود ۶۰ برابر قویتر از آنچه سیگنالهای کنونی میتوانند تحمل کنند، پشت سر بگذارند.
مشکل دیگر «اسپوفینگ» (فِریبدادن) است. در این حالت هدف این نیست که سیگنال را خاموش کنند، بلکه آن را با سیگنالی جعلی جایگزین میکنند تا خوانشهای اشتباهی ایجاد شود. خلبانان و کاپیتانهای کشتی بهطور مکرر از وقوع اسپوفینگ گزارش میدهند، بهویژه در خاورمیانه و نزدیکیهای روسیه. ویکتوریا سمسون از بنیاد Secure World، یک مرکز تحقیقاتی، میگوید که سادهترین حملات با ابهامهایشان فاش میشوند؛ مثلاً کشتیها ناگهان روی خشکی ظاهر میشوند.
بخشی از مشکل این است که GPS همچنان از سیگنالهای رادیویی طراحیشده در دهۀ ۱۹۷۰ استفاده میکند. این سیگنالها، طبق گفتۀ لوگان اسکات -مهندسی که برای چندین پیمانکار GPS کار کرده و مشاور NTS-3 است- «بسیار قدیمی» و کاملاً ناامن هستند. جزئیات نحوۀ کار این سیگنالها بهصورت عمومی شناخته شده است، که باعث میشود کپی یا دستکاری آنها با رادیوهای نرمافزاری ارزان و چندکاره بسیار آسان باشد. در مقابل، در سامانههای بِیدو و گالیله، سیگنالها را میتوان با بروزرسانیهای نرمافزاری که از زمین به ماهوارهها ارسال میشوند، تنظیم کرد، که این کار فریبدادن را سختتر میکند. یکی از وظایف دیگر NTS-3 این است که چنین قابلیتی را برای GPS آزمایش کند.
ماهواره همچنین سامانۀ دیگری برای مقابله با اسپوفینگ بهنام «کیمرَا» (CHIMERA) را آزمایش خواهد کرد. ایدۀ این است که ویژگیهای مخفی -که «علامتهای آبی» (watermarks) نامیده میشوند- در فواصل مشخصی به سیگنالهای GPS اضافه شوند. گیرنده این سیگنالها را نگه میدارد تا لحظهای بعد، سیگنال دومی دریافت شود. این سیگنال دوم زمانهایی را افشا میکند که علامتهای آبی در سیگنال اولیه ارسال شدهاند. این امر به گیرنده اجازه میدهد که زمان واقعی دریافت علامتها را بررسی کند -و مهمتر از همه، تشخیص دهد که آیا زمان کافی برای سفر این علامتها از یک مدار دوردست سپری شده است یا اینکه سیگنال از یک فریبدهندۀ نزدیکتر ارسال شده است.
گاهی اوقات ساعتهای اتمی سوار بر ماهوارههای GPS دچار خرابی میشوند، و حتی کوچکترین «دریفت» زمانی میتواند خطا ایجاد کند. به همین دلیل، هر یک از ماهوارههای نسل کنونی دو ساعت پشتیبان دارند. با این حال، قبل از اینکه بتوان از ساعت پشتیبان استفاده کرد، باید آن را گرم کرد؛ فرآیندی که ممکن است ماهواره را برای چندین روز از کار بیندازد. NTS-3 در حال آزمایش یک رویکرد جایگزین است که در آن دو ساعت همزمان کار میکنند.
اما زمانبندی در مورد ماهوارههای جدید هم مشکلات دیگری ایجاد کرده است. نرمافزار طراحیشده برای اجرای سامانۀ ارتقاءیافته -با نام OCX که توسط شرکت RTX (پیشتر ریتیون) توسعه یافته- با تأخیرهای فراوانی همراه بوده است؛ این نرمافزار سرانجام در ژوئیه به نیروی فضایی تحویل داده شد، اما هزینۀ ۳.۷ میلیارد دلاری آن ممکن است تا زمانی که آزمایشها به پایان برسد -شاید سال آینده- بیش از دوبرابر شود. به نظر میرسد هرچقدر هم فناوری پیشرفتهتر شود، بعضی چیزها در خریداریهای نظامی هرگز تغییر نمیکنند.
آیا نیاز به تهیه نسخه چاپی مجلات دارید؟
شما میتوانید با خرید اشتراک به نسخه چاپی مجلات ما دسترسی داشته باشید.
