Madeleine North

يقول نظام الملاحة في السيارة إنك وصلت إلى الفندق، لكن كل ما تراه هو الأبقار في الحقل.

أحيانًا، نظام تحديد المواقع GPS، أو أنظمة تحديد المواقع العالمية، التي تستخدم إشارات من الأقمار الصناعية لتحديد الموقع، يخيب أملنا. ولكن هل تساءلت يومًا لماذا يمكن أن يخطئ؟

الخروج من النطاق – إلى وادٍ عميق أو غابة كثيفة – يمكن أن يكون كافيًا لتعطيل نظام تحديد المواقع في السيارة. لكن هناك أسبابًا أخرى، أكثر خبثًا، لفشل أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية “GNSS”.

أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية “GNSS”، المستخدمة في الطائرات والقوارب والقنابل الموجهة بدقة، “عرضة للتشويش، والتقليد، أو التعطيل”، حسبما يقول كلية Imperial College London في المملكة المتحدة.

التضليل – حيث يتم إرسال إشارات كاذبة لخداع جهاز GPS ليعتقد أنه في مكان آخر – هو مشكلة أخرى، حيث تم الإبلاغ عما يقرب من 50.000 حادثة على الطائرات خلال عام 2022، بزيادة خمسة أضعاف عن إجمالي العام السابق، وفقًا لجمعية الطائرات التجارية الأوروبية.

لهذا السبب يركز العلماء والحكومات على خطة احتياطية. وهنا يأتي دور الملاحة الكمومية.

ما هي الملاحة الكمومية؟

الأمر كله يتعلق بالذرات، في الأساس. بينما يعتمد نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية على الإشارة المرتدة من الفضاء، تركز الملاحة الكمومية على حركة ذرة واحدة يتم تتبعها تحت ظروف التبريد الشديد، كما يوضح منشور العلوم New Atlas.

بدلاً من وجود قمر اصطناعي يطفو في الفضاء، يوجد نظام الملاحة الكمومية داخل كل مركبة بشكل فردي، حيث تُجرى القياسات “في نقطة الاستخدام”. هذا يعني أن الإشارة “لا تنحرف”، مما يجعل الاعتراض أصعب بكثير، حسبما يقول ريتشارد كلاريدج، الفيزيائي في مجموعة PA Consulting.

في مايو، أجرت المملكة المتحدة اختبارين منفصلين للملاحة الكمومية، أحدهما على متن سفينة تابعة للبحرية الملكية، والآخر على طائرة نفاثة صغيرة. في الشهر التالي، أصبح نظام النقل تحت الأرض في لندن موقع اختبار لهذه التكنولوجيا.

أظهرت الاختبارات بنجاح أن الملاحة الكمومية “غير قابلة للتشويش”، وأبحاث المملكة المتحدة تمهد الطريق لنشر هذه التكنولوجيا على نطاق أوسع في المستقبل.

هل ستحل الملاحة الكمومية محل نظام GPS؟

تم تقدير أن يومًا واحدًا من انقطاع خدمة الأقمار الصناعية سيكلف المملكة المتحدة أكثر من 1.3 مليار دولار. لذا، فإن الحكومات والشركات حريصة بالتأكيد على إيجاد حل.

لكن من غير المرجح أن تحل أنظمة الملاحة الكمومية محل أنظمة GNSS في وقت قريب. هناك حاجة إلى ذرات فائقة البرودة لتحقيق الملاحة الكمومية، والمعدات حاليًا كبيرة الحجم. حتى عندما تتقلص الأجهزة في السنوات المقبلة، من المحتمل أن تُستخدم الملاحة الكمومية كاحتياط بدلاً من أن تكون بديلاً كاملاً لنظام GPS في العديد من الحالات، وفقًا للخبراء.

ومن المحتمل أيضًا أن يتم نشرها في الحالات التي لا توجد فيها أنظمة GNSS، مثل تحت الماء، كما يقول كلاريدج.

“لن تتخلى عن أنظمة الأقمار الاصطناعية الخاصة بك، فهي مريحة جدًا”، كما يقول هنري وايت، وهو جزء من فريق BAE Systems الذي عمل على رحلة اختبار الطائرة، لهيئة الإذاعة البريطانية “BBC”.

فوائد بيانات الأقمار الصناعية

وبالطبع، ستواصل الأقمار الاصطناعية إفادة الحياة على الأرض بطرق أخرى أيضًا.

بحلول عام 2030، من المتوقع أن تولد تحليلات مراقبة الأرض “EO” أكثر من 700 مليار دولار، وفقًا لتقرير المنتدى الاقتصادي العالمي “تعزيز القيمة العالمية لمراقبة الأرض”. وفي عملية المساهمة في الاقتصاد العالمي، تراقب بيانات الأقمار الاصطناعية لمراقبة الأرض الأحداث الجوية المتطرفة، وجودة المياه، وتوقع معدلات الفقر والمزيد، وفقًا للمنتدى.

على سبيل المثال، من المتوقع أن تكون مراقبة الأرض مسؤولة بشكل غير مباشر عن إزالة 2 جيجا طن من الغازات الدفيئة سنويًا، نتيجة للبيانات التي يتم جمعها عن تغير المناخ والتي تصبح قابلة للتنفيذ.

كما يقدر المنتدى أن 16 من أهداف التنمية المستدامة الـ17 للأمم المتحدة يمكن دعمها بواسطة مراقبة الأرض “EO”.

لذا، فإن مستقبل الأقمار الاصطناعية بالتأكيد ليس مهددًا بتقدم التكنولوجيا الكمومية. لكن مستقبل النقل قد يصبح أكثر أمانًا وموثوقية.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات
المصدر: World Economic Forum