Repülőgépek GPS-ének feltörése – Az új órák biztonságot nyújthatnak?

2024. január 17-én, amikor egy Ryanair járat Londonból Vilniushoz közeledett, a gép hirtelen megszakította a leszállást. Mindössze néhány percre volt a földet éréstől, amikor a repülőgép globális helymeghatározó rendszere (GPS) váratlan interferenciát szenvedett el, ami miatt sürgős kitérőt kellett tennie. A Boeing 737 MAX 8-200 már körülbelül 850 láb (259 méter) magasságban járt, amikor a zavar fellépett. A gépnek nemcsak, hogy nem sikerült landolnia, hanem vissza kellett emelkednie, és mintegy 400 kilométerre (250 mérföld) délnyugatra, Varsóba kellett elterelnie az útját. A litván légügyi hatóságok később megerősítették, hogy a gépet GPS jel interferencia érte. Ez az eset nem volt egyedi, hiszen az előző három hónapban több mint 800 GPS interferenciát regisztráltak a litván légtérben. Észtország és Finnország is aggályokat fogalmazott meg, Oroszországot vádolva azzal, hogy technológiát alkalmaz a műholdas navigációs jelek zavarására a NATO keleti határánál, bár Oroszország ezt tagadta. Tavaly márciusban Grant Shapps akkori védelmi miniszter is tapasztalta, hogy repülőgépe GPS jelét megzavarták, amikor orosz terület közelében repült.

A GPS zavarásának fenyegetése azonban nem csak a légiközlekedésre korlátozódik. 2017-ben egy kormányzati jelentés azt állította, hogy a rendszeres GPS zavarás leállíthatja az Egyesült Királyság pénzügyi, elektromos és kommunikációs rendszereit. A GPS működése azon alapul, hogy a felhasználók több műholdtól kapnak jeleket, és az időtartam, amely alatt a jel eljut egy eszközhöz, lehetővé teszi a pontos helymeghatározást. Nagy méretű atomórák kommunikálnak közvetlenül a műholdakkal, és ez a precíz időmérés kulcsfontosságú számos globális gazdasági tevékenységhez, beleértve a kommunikációs rendszereket, az elektromos hálózatokat és a pénzügyi rendszereket. A GPS elvesztésének potenciális költsége napi 1,4 milliárd fontban lett meghatározva, nem meglepő tehát, hogy a GPS zavarás szerepel az Egyesült Királyság nemzeti kockázati nyilvántartásában, mint az egyik legnagyobb fenyegetés.

Ezeket a kihívásokat figyelembe véve egy brit tudósokból álló csoport, akiket „Idő Uraknak” neveztek, feladatot kapott: egy biztonságosabb alternatíva kidolgozása a GPS-re, amely lehetővé tenné az új atomórák hordozható használatát, nem pedig a zavart szenvedő műholdas jelekre való támaszkodást. A terv egyszerű, de a megvalósítása rendkívül nehéz: az atomenergia kihasználása, egy új típusú óra kifejlesztése és akár az idő mérésének megváltoztatása is a cél. Az Egyesült Királyság kormánya az utóbbi hónapokban kutatási kezdeményezéseket indított a GPS zavarás fenyegetésének kezelésére. Azonban a prototípusok robusztus eszközökké alakítása, amelyek egy napon akár a telefonjainkba is beépíthetők, óriási feladat, és a szükség egyre sürgetőbb.

A kihívás összehasonlítható John Harrison 18. századi tengeri navigációs órájának feltalálásával, amely megoldotta a hosszúsági problémát, lehetővé téve egy új kereskedelmi korszakot és a felfedezések aranykorát. Háromszáz év elteltével a kutatók ismét versenyt futnak, hogy tökéletesítsenek egy új órát a GPS problémájának megoldására, amelynek hatása legalább olyan átalakító lehet. Dr. Helen Margolis, a brit időmérési laboratóriumok vezető tudósa szerint „a történelem azt mutatja, hogy minden alkalommal, amikor javul az idő mérésének képessége, új alkalmazások következnek, amelyek lehetővé teszik olyan dolgok megvalósítását, amelyeket az emberek korábban nem is álmodtak.” 1967-ben a világ időmérői, egy kormányközi testület, megállapodtak abban, hogy az időt atomórák segítségével definiálják, nem pedig a Föld forgása alapján. Ez a váltás olyan radikálisan átalakította a világunkat, mint Harrison órája, megalapozva a GPS és hasonló űrbeli rendszerek létrejöttét, amelyek rendkívül pontos időmérést tettek lehetővé.

Az új hordozható GPS alternatíva keresése a kvantumtechnológiák területét érinti, amely az atomok manipulálásának módjait keresi. Az utóbbi években a téma körüli buzz főként a hatékony kvantumszámítógépek fejlesztéséről szólt, amelyeket a narratíva szerint a leggyorsabb szuperszámítógépekhez képest is primitívnek tűnnek. Azonban egy csendes forradalom zajlik, amely az idő mérésének és navigációnak a javítására összpontosít, és a kvantumtechnológia itt fogja először megtenni hatását. Prof. Douglas Paul, a brit Kvantum Alapú Helymeghatározás és Időzítés központjának vezetője arra számít, hogy két-három éven belül piacra kerülhet valamilyen navigációs rendszer. „Néhány ilyen technológia már meglehetősen fejlett” – mondja.

Ezek a brit kutatók és tudósok folyamatosan dolgoznak a problémán, hogy a jövőben mindenki számára elérhetővé váljon a személyes GPS rendszer, amely egy miniaturizált optikai órát, egy kis giroszkópot és egy gyorsulásmérőt tartalmazna. A cél, hogy a technológia elérje azt a szintet, ahol biztonságosan használható a légi közlekedésben, különösen a GPS zavarásos esetek növekedése miatt. Az „Idő Urak” és a kvantumkutatók örökségük megőrzésére törekednek, átalakítva az idő mérését és megvédve az Egyesült Királyság kritikus rendszereit a GPS támadásoktól.

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