Un entorno en el que todavía tenemos el resto de nuestra tecnología, pero por razones, básicamente murciélagos extraterrestres, ya no hay órbitas estables alrededor de la Tierra con una altitud superior a unos 1000 km.
¿Podríamos construir un GPS de reemplazo basado en satélites en órbita baja? Sé que el sistema existente se basa en la órbita geosincrónica, pero ¿es esa una cualidad absolutamente necesaria de cualquier sistema de este tipo, o el uso de LEO solo encarecería la ingeniería?
El posicionamiento global no depende de la órbita geosincrónica, como se explica en el artículo de wikipedia :
Orbitando a una altitud de aproximadamente 20.200 km (12.600 mi); radio orbital de aproximadamente 26.600 km (16.500 mi), cada SV realiza dos órbitas completas cada día sideral, repitiendo la misma trayectoria terrestre cada día.
Como se ilustra en la excelente animación que acompaña al artículo, una órbita más baja necesitaría más satélites para garantizar que al menos cuatro fueran visibles en cualquier punto de la tierra, pero una constelación similar de satélites seguiría funcionando.
Nuestro sistema GPS no se basa en órbita geosíncrona, sino en conocer las órbitas de los satélites con un alto nivel de precisión.
Considere esta ilustración , que muestra múltiples órbitas diferentes en diferentes planos (ninguna ecuatorial, al parecer); La órbita geosíncrona solo es posible en el plano ecuatorial. (Editar: como se señaló en los comentarios, esto solo se aplica a las órbitas geoestacionarias . La geosíncrona puede ocurrir en cualquier plano, pero en cualquier caso, como se indica en el siguiente párrafo, nuestros satélites GPS no usan ninguno de todos modos).
Entonces, una constelación de satélites GPS en LEO es absolutamente plausible. Terminarán cada órbita mucho más rápido que los que usamos hoy (orbitando a unos 20 200 km , aproximadamente la mitad de la altitud de la órbita geosincrónica), pero si bien eso afecta los números que se procesan, no debería afectar la funcionalidad real del sistema.
Eche un vistazo a las balizas de aviación de la era anterior al GPS. Mire los NDB y los VOR. Incluso había tecnología más antigua, Omega, ( https://en.wikipedia.org/wiki/Omega_%28navigation_system%29 ). Tenga algunos de estos sistemas terrestres y luego triangule sus señales para obtener su posición.
No hay nada que impida que los satélites proporcionen sus coordenadas GPS incluso si no son geoestacionarios, el único problema es que los satélites que no son geosincrónicos se alejarán de usted y no podrán comunicarse con usted cuando giren alejándose de su ubicación.
La solución es una red de satélites que cubren todo el planeta y todos comparten su información, por lo que en cualquier momento hay tres o más satélites sobre la cabeza para comunicarte tus coordenadas.
Todos pensaron que no era GPS hasta mediados de la década de 2010, EE. UU. Mantuvo Loran-C.
Lo usé en un par de barcos a fines de la década de 1980 antes de que tuviéramos acceso al GPS. No era tan preciso como el GPS, pero usaba enormes antenas terrestres y le permitía usar un cuadro FANCY para encontrar su latitud actual y luego trazar el curso que deseaba.
Recuerdo un volante de la Guardia Costera de EE. UU. sobre "¿Por qué la USCG tiene una base en Kansas?" y explicando cómo Loran-C y cómo navegar con seguridad en tormentas con él.
Si mal no recuerdo, la administración Obama decidió que no valía la pena mantenerlo. Aunque todo mi equipo ha cambiado a GPS, así que no lo seguí mucho.
Harper - Reincorporar a Monica