Repülőgépek GPS-ét hackelik: Az új órák megoldást jelenthetnek a biztonságra

2024. január 17-én, amikor egy Ryanair járat Londonból közelített Vilnius felé, váratlan esemény történt: a repülőgép leszállása hirtelen meghiúsult. Mindössze néhány percre volt a földet érés után, amikor a Boeing 737 MAX 8-200 globális helymeghatározó rendszere (GPS) ismeretlen zavarás áldozatává vált, ami miatt sürgős elterelésre volt szükség. A gép már körülbelül 850 láb (259 méter) magasan volt, amikor a zavar fellépett. Ahelyett, hogy landolt volna, a repülőgép kénytelen volt visszafordulni az égbe, és majdnem 400 kilométert (250 mérföldet) délre, Varsóba kellett eltérnie. A litván légügyi hatóságok később megerősítették, hogy a repülőgép „GPS jelzavarás” áldozata lett. Ez az eset nem számított egyedülállónak; a 2024-es év utolsó három hónapjában több mint 800 GPS zavarásos esetet regisztráltak a litván légtérben. Észtország és Finnország is aggodalmát fejezte ki, Oroszországot vádolva azzal, hogy technológiát alkalmaz a NATO keleti flankjánál található műholdas navigációs jelek blokkolására, bár Oroszország ezt tagadta.

A GPS jelek zavarása nemcsak a légiközlekedést érinti, hanem a mindennapi életünket is fenyegeti. 2017-ben egy kormányzati jelentés arra figyelmeztetett, hogy a rendszerszintű GPS zavarás megbéníthatja az Egyesült Királyság pénzügyi, villamosenergia- és kommunikációs rendszereit. A GPS alapja, hogy a felhasználók több műholdtól kapnak jeleket, és az egyes jelek eljutásának ideje alapján pontosan meghatározható a földrajzi helyzetünk. A műholdak atomórái, amelyek közvetlen kapcsolatban állnak a jelekkel, lehetővé teszik a pontos időmérést, amely kulcsszerepet játszik a világ különböző gazdasági tevékenységeiben, például kommunikációs rendszerekben, villamosenergia-hálózatokban és pénzügyi hálózatokban. A GPS elvesztésének potenciális költsége napi 1,4 milliárd font körüli összegre rúg, ezért nem meglepő, hogy a GPS zavarás jelen van az Egyesült Királyság nemzeti kockázati nyilvántartásában, mint az egyik legnagyobb fenyegetés.

Ezeket a problémákat figyelembe véve brit tudósok egy csoportja, akiket „Időuraknak” neveztek el, megoldás kidolgozására kaptak megbízást. A terv egyszerű: a GPS-hez hasonló, de biztonságosabb alternatíva kifejlesztése új atomórák hordozható használatával, ahelyett, hogy a műholdak jeleire támaszkodnának. Az elképzelés végrehajtása azonban rendkívül nehéz feladat: atomenergia felhasználása, új típusú órák kifejlesztése és még az idő mérésének módjának megváltoztatása is szükséges, mindezt néhány éven belül. Az Egyesült Királyság kormánya az utóbbi hónapokban kutatási kezdeményezéseket indított a GPS zavarás ellen. Azonban a prototípusok robusztus eszközökké alakítása, amelyek egy napon a telefonjainkba is beépíthetők, óriási vállalkozás, és a szükséglet az új technológiára egyre sürgetőbbé válik.

A kihívás összehasonlítható John Harrison 18. századi tengeri navigációs hordozható órájának feltalálásával, amely megoldotta a hosszúsági problémát, lehetővé téve egy új kereskedelmi korszak és a felfedezések aranykorának kezdetét. Háromszáz év után a kutatók ismét versenyt futnak egy új óra tökéletesítéséért, hogy megoldják a GPS problémát, és a hatás legalább olyan átalakító lehet, mint az elődje. „A történelem azt mutatja, hogy mindig, amikor javul az idő mérésének képessége, új alkalmazások követik, amelyek lehetővé teszik olyan dolgokat, amikre az emberek korábban nem is gondoltak,” mondta Dr. Helen Margolis, a brit nemzeti fizikai laboratórium (NPL) idő- és frekvenciatudományi vezetője.

A brit kormány által létrehozott Quantum Enabled Position Navigation and Timing (QEPNT) program célja, hogy a GPS alternatívájaként új atomórákat fejlesszenek, amelyek végül miniaturizálhatók és elég robusztusak ahhoz, hogy a mindennapi életben is működjenek. Az NPL kutatói egy úgynevezett optikai óra tökéletesítésén dolgoznak, amely százszor pontosabb, mint a legpontosabb caesium órák, amelyeket ma használnak. Az optikai órák bevezetése a caesium órák helyett jelentős változást hozhat az időmérés módjában, és a tudósok reményei szerint 2030-ra egy nemzeti hálózatot alakíthatnak ki az Egyesült Királyságban, amely négy atomórát köt össze, lehetővé téve a vállalatok számára a pontos idő mérése és innovatív alkalmazások fejlesztése érdekében.

A GPS zavarásának problémája különösen aktuális a brit hadsereg számára konfliktusos övezetekben, mint például Ukrajnában. A tudósok számára ez a technológia nemcsak a repülésbiztonságot, hanem a mindennapi életünket is megváltoztathatja, lehetővé téve, hogy a jövőben mindenki a saját személyes GPS rendszerével rendelkezzen, amely miniaturizált optikai órát, giroszkópot és gyorsulásmérőt tartalmaz. A kutatás tehát nemcsak a tudományos világ számára jelent kihívást, hanem a társadalom jövője szempontjából is kulcsfontosságú.

Forrás: https://www.bbc.com/news/articles/cq6yg204pvmo