Wéi GPS funktionéiert an entwéckelt gouf

Wisou muss een Aueren an de Weltraum schéissen, fir de Wee op der Äerd ze fannen? De GPS-System ass op eng kurios Art a Weis erfonnt ginn.

NASA/Wikimedia Commons

Sou huet e Kënschtler de GPS Block II-F Satellit am Orbit vun der Äerd duergestallt.

Wisou muss een Aueren an de Weltraum schéissen, fir de Wee op der Äerd ze fannen? A wéi ass een eigentlech op d’Iddi komm, sech mat Hëllef vu Satellitten op der Äerd erëmfannen ze wëllen?

1957 waren d’Amerikaner geschockt well d’Russen den éischte Satellit, de Sputnik, an eng Äertëmlafbunn bruecht hunn. D'Amerikaner wollte genee wësse wou hien drun wier an hunn dunn, bannen engem Dag, en System entwéckelt wat dat méiglech gemaach huet.

A wéi hunn se dat gemaach?

Ma de Sputnik gëtt Funksignaler of. Am Radio konnt een dat als Piepen héieren. Dës Signaler hunn se mat verschidde Buedemstatiounen empfaangen a waren sou capabel dem Sputnik seng Positioun ze bestëmmen.

Mee mir wëlle jo awer wësse wou mir ënnerwee sinn, an net wou e Satellit ass!

Dofir huet een de Prinzip einfach ëmgedréint. Beim GPS-System weess een all Ablack ganz genee wou d’Satellitte sinn. Si schécke Funksignaler, déi da vum Navigatiounsapparat am Auto empfaange ginn. An well d’Funksignaler sech mat der selwechter Vitesse wéi d’Luucht ausbreeden, kann den Navi d’Distanz bis bei de Satellit berechnen.

Aha, d.h. wann een d’Zäit weess, déi d’Funksignal gebraucht huet, weess ee wéi wäit de Satellit fort ass?

Genee. Wann den Navi d’Funksignaler vu mindestens 4 GPS-Satellitten empfänkt, kann en doraus seng Positioun berechnen. Extrem wichteg ass heibäi, dass de Satellit eng ultragenee Auer u Bord huet. Si gëtt dem Funksignal d’Informatioun mat, wéini genee et op de Wee geschéckt gouf. Wann dës Auer och nëmmen eng dausendstel Sekonn falsch geet, gëtt d’Distanz bis bei de Satellit em 300 Kilometer falsch berechent!

Do hëlleft mer mäin Navi och net virun...

Jo. Dofir hunn d’GPS-Satellitten Atomaueren u Bord. Dës goufe vu Grondlagefuerscher entwéckelt a gi pro Dag bis op d’milliardstel Sekonn genee. Am Ufank waren se sou grouss wei en Zëmmer. Mee wéi se bis kleng genuch ware, konnt ee se an de Weltraum schéissen an de GPS-System entwéckelen.

Ginn Navigatiounssystemer an Zukunft nach méi präzis?

Jo. Di gréisste Feeler entstinn doduerch, dass d’Funksignal, während et d’Atmosphär passéiert, méi lues gëtt. Wann ee besser viraussoe kéint, wei staark d’Funksignal op sengem Wee bis bei den Navi ofgebremst gëtt, kéint een eng Genauegkeet am Zentimeterberäich erreechen. Dat ass d’Ziel vun den Entwéckler vum europäeschen Navigatiounssystem Galileo.