
Repülőgépek GPS-hackelés alatt: Új órák védhetik meg őket?
2024. január 17-én egy Ryanair járat, amely Londonból tartott Vilniusba, hirtelen megszakította a leszállási folyamatát. Az eseményre a földhöz való közelségben, csupán néhány perccel a tervezett landolás előtt került sor, amikor a gép globális helymeghatározó rendszere (GPS) váratlan interferenciát szenvedett el, amely vészhelyzeti eltérítést váltott ki. A Boeing 737 MAX 8-200 már körülbelül 850 láb (259 méter) magasan járt, amikor a zavar bekövetkezett. Ahelyett, hogy leszállt volna, a gép kénytelen volt újra emelkedni, és közel 400 kilométerrel (250 mérföld) délre, Varsóba kellett eltérnie. A litván légiközlekedési hatóságok ezt követően megerősítették, hogy a repülőgép GPS jele interferenciát szenvedett el. Ez az eset nem volt egyedülálló; az előző három hónap során több mint 800 GPS-interferenciát regisztráltak a litván légterében. Észtország és Finnország is aggodalmát fejezte ki, Oroszországot vádolva azzal, hogy technológiát alkalmaz a műholdas navigációs jelek zavarására a NATO keleti szélén, bár Oroszország ezt tagadta.
A GPS zavarásának veszélye nemcsak a légiközlekedésre korlátozódik. A GPS hiányában életünk gyakorlatilag megállna: egy 2017-es kormányzati jelentés szerint a szisztematikus GPS-jel zavarás akár az Egyesült Királyság pénzügyi, elektromos és kommunikációs rendszereit is megállíthatja. A GPS a felhasználók számára több műholdtól érkező jelek fogadásával működik, és a jelek megérkezésének időtartama alapján határozza meg, hol is tartózkodunk a Földön. Nagyon nagy atomórák kommunikálnak közvetlenül a műholdakkal, lehetővé téve számukra, hogy 100 milliárdod másodpercre pontosan tudják az időt, és ez a precíz időmérés kulcsszerepet játszik a világ különböző gazdasági tevékenységeiben, beleértve a kommunikációs rendszereket, az elektromos hálózatokat és a pénzügyi hálózatokat. A GPS elvesztésének potenciális költségét napi 1,4 milliárd fontra tették, így nem meglepő, hogy a GPS zavarás szerepel az Egyesült Királyság nemzeti kockázati nyilvántartásában, mint az egyik legnagyobb fenyegetés.
Ezzel a háttérrel brit tudósok egy csoportját, akiket „Időuraknak” neveztek el, arra kérték, hogy találjanak ki megoldást. A terv egyszerű: egy biztonságosabb alternatíva kifejlesztése a GPS számára, az új atomórák hordozható használatának lehetővé tételével, ahelyett, hogy a műholdak jeleire támaszkodnánk. Azonban a megvalósítása rendkívül nehéz: az atom erejének kihasználása, egy új típusú óra kifejlesztése és a maga időmérés módjának megváltoztatása mindössze néhány éven belül. Az Egyesült Királyság kormánya az utóbbi hónapokban kutatási kezdeményezéseket indított a GPS zavarás fenyegetésének kezelésére. Azonban a prototípusokból robusztus eszközök létrehozása, amelyeket egy napon akár a telefonjainkba is integrálhatunk, hatalmas vállalkozás, és az új technológia iránti igény egyre sürgetőbbé válik.
A kihívás összehasonlítható John Harrison 18. századi tengerészeti navigációs hordozható óra feltalálásával, amely megoldotta a hosszúsági problémát, új kereskedelmi korszakot és a felfedezések aranykorát nyitva meg. Háromszáz év elteltével a kutatók ismét versenyt futnak, hogy tökéletesítsenek egy új órát a GPS problémájának megoldására, és a hatása legalább olyan átalakító lehet. Dr. Helen Margolis, az Egyesült Királyság Nemzeti Fizikai Laboratóriumának (NPL) idő- és frekvencia tudományos vezetője így nyilatkozott: „A történelem azt mutatja, hogy minden alkalommal, amikor javul a pontos időmérés képessége, új alkalmazások következnek, amelyek lehetővé teszik olyan dolgok megvalósítását, amelyekre az emberek korábban nem is gondoltak.”
1967-ben a világ időmérői, egy kormányközi testület, amely az Mértékegységek Általános Konferenciájaként ismert, egyetértettek abban, hogy az időt atomórák segítségével kell meghatározni, nem pedig a Föld forgásával. Ez a váltás éppoly radikálisan átalakította világunkat, mint Harrison órája, megalapozva a GPS és hasonló űrbeli rendszerek működését. Ezek az atomórák által biztosított pontos időmérést nyújtottak a műholdak számára, lehetővé téve, hogy a világ minden táján gyors és nagyszámú kommunikációt, számítást és tranzakciót végezzenek szinte azonnal, valamint pontosabb navigációt biztosítsanak.
Az új hordozható GPS alternatíva keresése a kvantumtechnológiák területén zajlik, ahol az atomok manipulálásának módjait kutatják. Az utóbbi években a téma körüli buzz leginkább a hatékony kvantumszámítógépek kifejlesztésére összpontosult, amelyek állítólag a leggyorsabb szuperszámítógépeket is elavulttá teszik. Azonban egy csendes forradalom is zajlik az időmérés és navigáció javítása érdekében, amely a kvantumtechnológia korai hatásait ígérheti, ahogy azt Douglas Paul professzor is hangsúlyozza, aki az Egyesült Királyság Kvantumalapú Pozicionálás, Navigáció és Időzítés Központjának (QEPNT) vezetője.
Mindezek alapján az Egyesült Királyság kormánya folytatja a kutatási kezdeményezések megszervezését, hogy kezelje a GPS zavarás fenyegetését, és egy új, biztonságos alternatívát találjon, amely a jövőben megoldhatja a navigációs problémákat. A cél, hogy a jövőben mindenki rendelkezzen egy miniaturizált optikai órával és egy gyroszkóppal, amely lehetővé teszi a pontos helymeghatározást, és amely segíthet a mindennapi helyzetekben is. A tudósok és kutatók remélik, hogy a technológia fejlődése lehetővé teszi, hogy a GPS-jel zavarásának problémája a múlté legyen, és hogy a modern technológia új dimenziókat nyisson meg a navigációban és az időmérésben.

