قد نهتدي بالخرائط التقليديه في رحلاتنا، لكن الكثير من مظاهر حياتنا الحديثه سيتعطل في حاله توقف خدمات نظام تحديد المواقع العالمي ويقول تود هامفريز، مهندس الاتصالات بجامعه تكساس: "تزايد ادراك العالم لاهميه حمايه نظام تحديد المواقع العالمي وتقويته وتعزيزه". فقد تغلغل نظام تحديد المواقع العالمي في مختلف جوانب حياتنا اليوميه الي حد غير متوقع. ويكمن دور نظام تحديد المواقع العالمي ببساطه في تحديد موقع جهاز الاستقبال الخاص بنظام تحديد المواقع في اي وقت. وتوجد هذه الاجهزه في هواتفنا المحموله وسياراتنا، وتهتدي بها السفن وسط القنوات والحواجز المرجانيه كما لو كانت منارات العصر الحديث. وتعتمد الان خدمات الانقاذ علي نظام تحديد المواقع العالمي للوصول الي من يحتاجون العون. واذا توقفت خدمات نظام تحديد المواقع العالمي، قد تتعطل المرافئ، اذ تعتمد الرافعات علي هذه الانظمه للعثور علي الحاويه التي تحتاج للنقل، وتلعب دورا حيويا في العمليات اللوجستيه، فتتيح لمصنعي السيارات والمتاجر الكبري الاستفاده من انظمه التوصيل في الوقت المحدد. ولولاها لاصبحت رفوف المتاجر الكبري شبه فارغه واصبحت الاسعار اكثر ارتفاعا. مواضيع قد تهمك نهايه ويستخدم قطاع البناء نظام تحديد المواقع العالمي لاجراء عمليات مسح الاراضي، ويعتمد عليها الصيادون للالتزام بالقواعد والقوانين الصارمه. لكن نظام تحديد المواقع العالمي لا يقتصر دوره علي تحديد الموقع، بل يقيس الزمن بدقه ايضا. ويتكون نظام تحديد المواقع العالمي من كوكبه من 30 قمرا صناعيا تدور حول الارض، وتستخدم هذه الاقمار مجموعه من الساعات الذريه فائقه الدقه التي ترسل اشارات متزامنه. وتتيح هذه الاقمار للمستخدمين تحديد الوقت بدقه تصل الي 100 مليار جزء من الثانيه. وتعتمد شبكات الهواتف المحموله علي توقيت نظام تحديد المواقع العالمي لتحقيق التزامن بين محطاتها الارضيه، وكذلك المؤسسات الماليه والمصرفيه لضمان دقه التعاملات والتحويلات. وفي الواقع، لا يمكننا الاستغناء عن انظمه الملاحه عبر الاقمار الصناعيه. لكن هل هناك اي بديل لهذه الانظمه، وكيف يمكننا ان نهتدي الي وجهتنا في حاله توقف خدماتها؟ اشار تقرير اجرته كليه لندن للاقتصاد لصالح الحكومه البريطانيه الي ان تعطل نظام الملاحه عبر الاقمار الصناعه لخمسه ايام فقط قد يكلف المملكه المتحده وحدها اكثر من 5.1 مليار جنيه استرليني. وقد يكلف تعطل نظام تحديد المواقع العالمي الاقتصاد الامريكي ما يقدر بمليار دولار يوميا. تعد انظمه تحديد المواقع العالميه اداه مهمه للباحثين، عند دراسه حركات الحيوانات وسلوكها لكن انقطاع نظام تحديد المواقع العالمي ليس نادر الحدوث، فكثيرا ما تشوش عناصر الجيش عليه في مناطق معينه اثناء اختبار معدات او اجراء تدريبات عسكريه. وتجري الحكومه الامريكيه اختبارات وتدريبات تؤدي الي انقطاع اشارات الاقمار الصناعيه، وقد تحدث مشاكل فنيه يترتب عليها اضطرابات واسعه النطاق. وبخلاف نظام تحديد المواقع العالمي، هناك انظمه اخري للملاحه عبر الاقمار الصناعيه، مثل نظام "غلوناس الروسي" و"غاليليو" الاوروبي و"بيدو" الصيني، وكلها تعمل علي غرار نظام تحديد المواقع العالمي. لكن تشارلي كاري، الزميل بالمعهد الملكي للملاحه ومؤسس شركه "كرونوس تكنولوجي"، يقول ان "الجيش اثار مخاوف ازاء تكرار عمليات التشويش التي يتعرض لها نظام تحديد المواقع العالمي". وهذه المخاوف لها اسباب وجيهه، فنظام الملاحه عبر الاقمار الصناعيه، طورته بالاساس وزاره الدفاع الامريكيه، وتعتمد عليه الان في توجيه كل شيء، بدءا من الطائرات المسيره والسفن الحربيه وحتي القنابل الذكيه وجنود المشاه. وهذا النظام الان يواجه تهديدات عديده. واصبحت اجهزه التشويش علي نظام تحديد المواقع العالمي متوفره عبر الانترنت، وقد يوظفها المجرمون في خداع الانظمه التي تستخدم لتعقب السيارات المسروقه غير مكترثين بتاثير ذلك علي المنطقه باكملها. ويقول هامفريز: "اثيرت مخاوف ايضا من تعطل جميع الاقمار الصناعيه التي يعتمد عليها نظام تحديد المواقع العالمي في حاله شن هجوم مباغت علي الاقتصاد الامريكي باستهداف البنيه التحتيه الحيويه". ولا تقل الكوارث الطبيعيه خطوره عن الهجوم العسكري في هذا الصدد، اذ ان عاصفه شمسيه هائله شبيهه بحادثه كارنغتون عام 1859، ستكون كفيله بتدمير شبكه الاقمار الصناعيه الخاصه بنظام تحديد المواقع العالمي باكملها. لكن اذا اختفي نظام تحديد المواقع وسائر الانظمه الملاحيه فجاه، ما هي البدائل التي قد نستخدمها حتي لا يصاب العالم بالشلل؟ قد يصلح نموذج جديد من نظام "لوران" للملاحه بعيده المدي، الذي طور ابان الحرب العالميه الثانيه لتوجيه سفن الحلفاء اثناء عبورها الاطلسي. وبدلا من الاقمار الصناعيه، يتكون نظام "لوران" من اجهزه ارسال ارضيه تتضمن ابراجا طولها 200 متر لارسال اشارات الملاحه اللاسلكيه. وكان نظام لوران في البدايه يحدد المواقع التي تقع في حدود بضعه اميال فقط، لكن في السبعينيات من القرن الماضي، اصبح قادرا علي تحديد المواقع في حدود مئات الامتار. وفي العقد الاول من الالفيه الثالثه، اخرجت المملكه المتحده وغيرها من الدول اجهزه ارسال نظام لوران من الخدمه بعد ظهور نظام تحديد المواقع العالمي. لكن نظام الملاحه بعيده المدي المعزز "اي لوران" الحديث، قد لا يقل دقه عن نظام تحديد المواقع العالمي. تعقب الاقمار الصناعيه السريعه، مثل محطه الفضاء الدوليه، يساعد في تحسين دقه انظمه الملاحه الفلكيه ويستخدم نظام "اي لوران" اجهزه ارسال واستقبال اكثر تطورا، بالاضافه الي تقنيه تعرف باسم التصحيح التفاضلي، حيث تراقب المحطات الاشارات وتصححها، لزياده الدقه. وتشير نتائج التجارب الي ان "اي لوران" قادر علي تحديد المواقع بدقه اقل من 10 امتار، كما يمكنه اختراق المباني والانفاق، وهي ميزه لا يتمتع بها نظام تحديد المواقع العالمي، ومردها انه يعتمد علي ترددات اكثر انخفاضا مقارنه باشارات القمر الصناعي. ويتميز ايضا "اي لوران" بان اشاراته القويه يصعب التشويش عليها ولا يعتمد علي اقمار صناعيه معرضه للمخاطر، لكنه لا يزال يحتاج الي جهه مموله. ويقول هامفريز: "ان نظام "اي لوران" رائع وقد يسد الثغرات التي تخلفها انظمه الملاحه عبر الاقمار الصناعيه داخل الدول، لكنه يحتاج لجهه تتكفل باقامه البنيه التحتيه وصيانتها". وقبل اكتشاف الاشارات اللاسلكيه، كان البحاره يهتدون في البحار بالشمس والنجوم، وكانوا يستخدمون المزوله لقياس الزوايا بينها. ولم تختف انظمه الملاحه الفلكيه في العصر الحديث، فبعض القذائف البالستيه، مثل "ترايدنت" لا تزال تعتمد علي الملاحه الفلكيه اثناء تحليقها. وطورت شركه "درابر لابوراتوري" جيلا جديدا من انظمه الملاحه الفلكيه يطلق عليه "سكايمارك"، يعتمد علي تلسكوب الي صغير لتعقب الاقمار الصناعيه ومحطه الفضاء الدوليه وغيرها من الاجرام التي تدور حول الارض. وكلما زادت سرعه الاجرام وعددها، زادت دقه سكايمارك في تحديد الموقع. اذ يعتمد سكايمارك علي قاعده بيانات من الاقمار الصناعيه المرئيه، سواء كانت عامله او نفايات فضائيه، ويقال ان دقته تصل الي 15 مترا، اي انه لا يقل كفاءه عن نظام تحديد المواقع العالمي. ويقول بنيامين لين، رئيس فريق تطوير اجهزه تحديد المواقع والملاحه والتوقيت المتطوره بشركه درابر، ان نظام سكايمارك قد يصبح اكثر دقه في حاله زياده الاقمار الصناعيه التي يمكن رؤيتها في ان واحد. ويقول: "ان نظام الملاحه الفلكيه قد يحدد الموقع بدقه تصل الي مترين، لكن هذا يتوقف علي حجم الاقمار الصناعيه التي يرصدها". وثمه عيوب اخري في نظام "سكايمارك"، منها انه لا يعمل الا عندما تكون السماء صافيه. ورغم ان الاشعه تحت الحمراء التي قد تخترق الضباب والغيوم الخفيفه قد تساعد قليلا في تحسين دقه النظام، فانه قد لا يعمل بكفاءه في بعض الاجزاء من نصف الكره الشمالي والجنوبي، حيث السحب الكثيفه والسماء الملبده بالغيوم. ولعل الخيار الاكثر وفره في الحياه اليوميه هو الملاحه بالقصور الذاتي، باستخدام مقاييس التسارع التي تحسب موقع المركبه بناء علي سرعتها واتجاهها. ويقول كاري: "اذا دخلت سيارتك الي نفق وفقدت اشارات نظام تحديد المواقع العالمي، فان الملاحه بالقصور الذاتي هي التي تمدك بالمعلومات اللازمه عن موقعك". ملاحه القصور الذاتي هي التي تمدك بالمعلومات عن الموقع عند فقدان اشارات نظام تحديد المواقع العالمي في سيارتك داخل نفق لكن جهاز الملاحه بالقصور الذاتي في سيارتك قد لا يفيدك الا عند فقدان اشارات نظام تحديد المواقع العالمي لفترات وجيزه، وذلك لان الاخطاء تتراكم مع الوقت ومن ثم تتضاءل دقته في احتساب الموقع. ويمكن تلافي هذه المشكله باستخدام اجهزه الاستشعار الكميه الاكثر دقه بالاف المرات من الاجهزه الحاليه. وفي عالم ميكانيكا الكم، تسلك الذرات والجسيمات سلوك الماده تاره والموجات تاره اخري. ويغير التسارع خصائص هذه السلوكيات. وتستخدم شركه "اي اكس بلو" الفرنسيه هذه الطريقه لتطوير جهاز يضاهي نظام تحديد المواقع العالمي من حيث الدقه. وعرض فريق من جامعه امبريال كوليدج نموذجا اوليا من مقياس تسارع كمي محمول في عام 2018. لكن اجهزه الاستشعار الكميه لم تخرج من المعامل بعد ولا يزال امامها سنوات لتطرح في الاسواق. لكن ربما نعتمد قريبا علي الملاحه البصريه، حيث تستخدم انظمه اليه مزوده بكاميرات المعالم الاساسيه مثل المباني ومفارق الطرق لتحديد الموقع. وطورت شركه "ساينتفك سيستمز" نظام "ايميج ناف"، للملاحه البصريه للطائرات، لصالح السلاح الجوي الامريكي. ويتضمن النظام قاعده بيانات للمنطقه التي تحلق بها الطائره ويعمل علي مطابقتها مع اللقطات التي تلتقطها كاميرات الفيديو للتعرف علي الموقع. واجريت تجارب ناجحه للنظام في عده طائرات، وقد يستخدم ايضا في المركبات ذاتيه القياده. ونجحت شركه "ايفردرون" السويديه في تنفيذ اول عمليات توصيل اليه بين المستشفيات بالطائرات المسيره دون استخدام نظام تحديد المواقع العالمي. واعتمد النظام علي تقنيه التدفق البصري، التي تقيس السرعه بحسب معدل تدفق المناظر التي تمر بها الطائره، وتقنيه التعرف علي المعالم لتحديد مسارها من البدايه الي النهايه بنفس دقه نظام تحديد المواقع العالمي. وتعتمد هذه الطريقه علي قاعده بيانات كامله ودقيقه عن المنطقه التي تستكشفها قد تحتاج لتحديث متواصل ومساحه تخزين كبيره. وتطور المملكه المتحده برنامج مركز التوقيت الوطني ليكون بديلا لخدمه تحقيق التزامن والتوقيت التي يوفرها نظام تحديد المواقع العالمي. ومن المتوقع ان يدخل هذا البرنامج مرحله التشغيل في عام 2025، وسيعتمد علي مجموعه من الساعات الذريه الدقيقه الموزعه في عده مواقع في انحاء المملكه المتحده، لارسال اشارات توقيت عبر الاذاعه والانترنت. والخلاصه، انه لا يوجد نظام واحد يمكن ان يحل محل انظمه الملاحه عبر الاقمار الصناعيه، مثل نظام تحديد المواقع العالمي، وقد نستخدم في المقابل عده حلول للسفن والطائرات والسيارات. وتقيم وزاره النقل الامريكيه الان مسابقه لاختيار افضل بدائل لنظام تحديد المواقع العالمي في حاله توقف خدماته. وفي وقت نتوقع فيه انتشار السيارات ذاتيه القياده والطائرات المسيره لتوصيل الطرود، وسيارات الاجره الطائره، في طرقنا وفوقها في العقود المقبله، اصبحنا اكثر اعتمادا من اي وقت مضي علي نظام تحديد المواقع العالمي. ويري كاري ان اي شخص يملك جهاز تشويش قوي بامكانه تعطيل نظام تحديد المواقع العالمي في منطقه بحجم لندن. وهذا يعني ان مدنا باكملها قد تصاب بالشلل مستقبلا لو لم نطور انظمه ملائمه تحل محل نظام تحديد المواقع العالمي في حاله تعطله. يمكنك قراءه الموضوع الاصلي علي BBC Future
عندما تعرض نظام تحديد المواقع العالمي "جي بي اس" في مطار بن غوريون باسرائيل للتشويش، كادت ان تقع حوادث خطيره لولا مهاره المراقبين الجويين. ولم يكن هذا التشويش متعمدا، فقد كان احد تداعيات معارك القوات الروسيه في سوريا، لكنه يكشف عن مدي خطوره انقطاع خدمات نظام تحديد المواقع العالمي.