Cuando se necesita algo más que un mapa: el increíble sistema de posicionamiento global
De nuestro corresponsal en Australia
EL ROSTRO de la joven excursionista estaba empapado en sudor por el intenso esfuerzo realizado durante el caluroso día. Movió los hombros para aliviar la presión de su pesada mochila, llena de provisiones necesarias para la supervivencia. Desdobló con cuidado su mapa y lo examinó, pero, para su consternación, nada a su alrededor parecía conocido. Enseguida la invadió una desesperante inquietud. “No puede ser que esté perdida”, dijo con un gemido.
De pronto, se le iluminó el rostro. Metió la mano en su mochila, sacó un instrumento de su estuche y tecleó cierta información. En unos instantes empezó a sonreír. Rápidamente acomodó la mochila y se puso en marcha con la seguridad de quien sabe exactamente adónde se dirige.
¿Cómo pudo esta excursionista encontrar la salida de una situación aparentemente sin esperanza con tanta rapidez y facilidad? Utilizó una destacada ayuda, conocida como sistema de posicionamiento global (GPS, por sus siglas en inglés). Esta le permitió saber exactamente dónde estaba y le indicó qué camino seguir. ¿En qué consiste este sorprendente sistema?
El nombre completo es Navstar Global Positioning System (sistema de posicionamiento global Navstar). Navstar es un acrónimo formado por las palabras inglesas Navigation Satellite Time and Ranging System (sistema de medición de tiempo y distancia por satélite para la navegación). El GPS fue creado originalmente para el ejército estadounidense, pero actualmente cualquier persona, en cualquier parte del mundo, puede tener acceso a él. El primer satélite necesario para el funcionamiento del GPS se lanzó en el año 1978. En la actualidad, el sistema entero consta de veintiún satélites Navstar y otros tres de reserva que están activos y en órbita. Se encuentran situados en órbitas de 20.196 kilómetros de altura, con una inclinación de 55 grados con relación al ecuador. Con esta configuración, al menos cuatro satélites están al alcance desde cualquier lugar de la superficie terrestre en todo momento.
Es esencial la sincronización precisa
Los satélites transmiten radioimpulsos a intervalos conocidos y fijos, de modo que midiendo el momento exacto en que tales impulsos se reciben, el receptor Navstar puede determinar la distancia al satélite. El receptor multiplica la cantidad de tiempo que le toma a cada impulso viajar a la Tierra —alrededor de una onceava parte de segundo— por la velocidad de la luz, y así obtiene la distancia al satélite con asombrosa precisión. Sin embargo, la medición del tiempo tiene que ser exacta, ya que un error de tan solo una millonésima de segundo producirá una incorrección cercana a los trescientos metros en el cálculo de la distancia.
¿Cómo puede mantenerse una sincronización tan increíblemente exacta entre los satélites y el receptor? Esto se logra gracias a los sofisticados relojes atómicos instalados en los satélites. En su libro The Navstar Global Positioning System, el escritor Tom Logsdon explica: “Los satélites Block II [...] están equipados con cuatro relojes atómicos de alta precisión: dos de cesio y dos de rubidio. Los relojes son tan estables y exactos que solo se adelantarían o retrasarían aproximadamente un segundo cada ciento sesenta mil años”.
En la práctica, un receptor como el de la excursionista citada al principio recoge señales de cuatro o más satélites y calcula la distancia a la que se encuentra de cada uno de ellos. Las cifras se emplean seguidamente para determinar la latitud, longitud y altitud del receptor portátil, y el resultado aparece en el receptor GPS. Se necesita un mínimo de cuatro satélites para una localización precisa. Los receptores portátiles son ligeros y económicos, parecidos en tamaño y precio a un teléfono celular.
¿Superior a los mapas convencionales?
Los receptores GPS no solo indican la ubicación exacta, sino también qué rumbo tomar, con tal de que se introduzcan correctamente los datos sobre el destino deseado. En ese sentido, los aparatos como el GPS son superiores a la mayoría de los mapas convencionales más precisos. Por ejemplo, la orientación con un mapa pudiera dificultarse debido a variables como árboles altos o incluso vegetación espesa. Las superficies sin rasgos distintivos (especialmente los océanos y los desiertos), la oscuridad y la niebla son otros de los factores que obstaculizan la ubicación en un mapa, o la hacen completamente ineficaz. Por supuesto, el receptor GPS no elimina la necesidad de mapas, sino que funciona muy bien si se usa en combinación con mapas y cartas de navegación. Es muy útil para guiar a los barcos que entran en puertos envueltos en la niebla y para seguir el rastro de los contenedores en puertos de gran actividad, así como para muchas otras operaciones relacionadas con el comercio.
A medida que el GPS se perfecciona, se le encuentran nuevas aplicaciones, como las siguientes:
● Rastreo de icebergs peligrosos.
● Predicción climática.
● Aterrizaje perfecto de aviones.
● Localización de barcos hundidos.
● Sistemas de guía y rastreo para automóviles.
● Distribución adecuada de fertilizantes.
Así, nuestra excursionista recibió dirección mediante este singular sistema de satélite, el cual le proporcionó una descripción de su ubicación exacta cuando más lo necesitaba. Además, le indicó en qué dirección debía caminar, y finalmente consiguió llegar a un lugar seguro. Sí, justo cuando se creía perdida, recibió ayuda del sorprendente sistema de posicionamiento global Navstar.
[Ilustración y recuadro de la página 22]
En el año 1984, el empresario Ron Frates, de Oklahoma (E.U.A.), se valió del sistema de posicionamiento global para localizar los restos de antiguos asentamientos mayas escondidos bajo la densa maleza de la jungla guatemalteca y beliceña. Frates combinó el estudio de fotografías tomadas por el satélite Landsat con la navegación precisa asistida por el GPS. “Pudimos trazar el mapa de la extensión de la civilización maya en la península de Yucatán en unos cinco días —dijeron Frates y sus colegas—. Si hubiéramos trabajado a pie, nos habría tomado por lo menos cien años.”
[Ilustraciones de las páginas 22 y 23]
LO QUE PUEDE MOSTRARLE EL GPS
Su localización exacta
Se indican la longitud y la latitud
La hora y la fecha
Una brújula
La altitud
Un mapa
Se pueden hacer acercamientos o alejamientos. Si viaja en automóvil, puede indicarle la ruta para llegar a un destino en el que nunca ha estado
En qué dirección va
Una brújula con su aguja pueden conducirlo de regreso a casa y mostrar la distancia que le falta por recorrer
El estado de los satélites
Esta vista celeste muestra cuáles de los veinticuatro satélites puede “ver” su receptor
Potencia de la señal
Si algunos satélites se bloquean (barra gris), el receptor se conecta a otros a fin de mantener la lectura de su posición
Antena
Tamaño real
[Reconocimiento de la página 22]
Globos terráqueos de las págs. 21-23: Mountain High Maps® Copyright © 1997 Digital Wisdom, Inc.