Обновление системы GPS обойдется в восемь миллиардов долларов

Обновление Глобальной системы позиционирования (GPS) обойдется в восемь миллиардов долларов, пишет Los Angeles Times. В рамках программы в течение десяти лет все нынешние 24 спутника системы будут последовательно заменены.

Первый спутник обновления системы GPS должен быть выведен на орбиту 25 мая в семь часов утра по московскому времени. Его запуск уже несколько раз переносился из-за технических неполадок.

Новые спутники позволят значительно улучшить точность системы GPS. Расчетная точность определения координат составляет менее полуметра, что существенно выше, чем показатели нынешней системы GPS в 7 и более метров.

Также новая система позволит в три раза увеличить количество сигналов, доступных для коммерческого использования. Спутники будут оснащаться атомными часами, которые ведут отсчет времени с точностью в одну миллиардную секунды.

Всего в рамках программы будет выпущено 30 спутников, шесть из которых будут использоваться в резерве. 18 спутников будут произведены компанией Lockheed Martin, 12 - компанией Boeing. Первый спутник в рамках системы GPS был запущен в 1978 году. В 1993 году после вывода на орбиту 21 спутника система начала работу.

Управление системой GPS осуществляет Министерство обороны США. До 2000 года сотрудники Пентагона намеренно ухудшали качество сигнала для гражданских пользователей устройств. Однако после того, как президент США Билл Клинтон запретил создавать помехи для пользователей, рынок устройств GPS существенно вырос.

В настоящий момент о планах создать аналоги GPS объявили Евросоюз, Россия и Китай. Европейская система спутниковой навигации Galileo должна заработать в 2014 году, она будет включать 14 спутников. Ожидается, что китайская система "Бэйдоу" ("Компас") начнет функционировать в 2015 году. В настоящий момент она состоит из трех спутников, их общее количество должно составить 35 штук.

В марте 2010 года с космодрома Байконур были выведены на орбиту три новых спутника системы ГЛОНАСС. Позднее они были успешно приняты в эксплуатацию. Всего на орбите находится 23 спутника российской навигационной системы, два из которых - в резерве. Для того чтобы обеспечить полное покрытие спутниковым сигналом (по всему миру), система должна состоять из 24 функционирующих аппаратов.

У земной погоды нашли "эффект бабочки"

Группа физиков показала, что атмосферные процессы, проходящие в различных частях земного шара, синхронизированы между собой. Ученые сделали такой вывод по итогам эксперимента, который моделировал различные климатические явления. Эта работа, опубликованная в журнале Physical Review Letters, стала первым экспериментальным подтверждением "эффекта бабочки" для земной погоды. Коротко исследование описано на портале Physical Review Focus.

Предметом интереса ученых была взаимосвязь между такими процессами, как, например, Эль-Ниньо (явление, характеризующееся повышением температуры поверхностных слоев воды в центральной части Тихого океана минимум на полградуса по Цельсию) и осцилляцией Маддена-Джулиана (фронт дождей над Индийским и Тихим океанами). Существование такой взаимосвязи постулировалось достаточно давно, однако на практике подтверждено не было.

Авторы новой работы решили смоделировать глобальные процессы, происходящие в атмосфере и в океане. Для этого они использовали вращающуюся емкость, заполненную смесью воды и глицерина. Внутри емкости располагался еще один цилиндр, а жидкость наливалась в пространство между ним и внешней стенкой. Во время экспериментов внешний цилиндр нагревался, а внутренний - охлаждался, имитируя температурное влияние тропиков одного из полюсов.

Такая система позволяет удовлетворительно моделировать процессы, происходящие в одном полушарии. Для того чтобы изучить климатические изменения в масштабе всего земного шара, ученые усовершенствовали описанную выше систему. Они взяли две емкости, температура внутри которых поддерживалась при помощи шлангов с водой, обвивающих цилиндры. Ученые соединили "выход" шланга, обернутого вокруг теплого цилиндра одной из емкостей, со "входом" шланга, который обвивал теплый цилиндр второй емкости. Таким образом, температурные изменения в первой емкости могли влиять на температуру второй. В масштабах планеты шланги должны были представлять тропические ветра, дующие в сторону экватора. Созданная исследователями система могла передавать температурные колебания в 0,05 градуса и даже меньше.

Ученые контролировали движение жидкости в первой емкости, изменяя параметры ее вращения. Они добились того, чтобы потоки внутри жидкости носили сначала периодический, а потом хаотический характер. В обоих случаях движения внутри жидкости во второй емкости очень быстро начинали приобретать тот же характер, что и в первой. Проанализировав полученные результаты, ученые составили на их основе математическую модель, которая показала, что синхронизация двух емкостей носит сложный характер, однако прослеживается очень четко.

Таким образом, исследователям удалось показать, что для атмосферных процессов характерен "эффект бабочки" - свойство хаотических систем, заключающееся в том, что незначительное влияние на систему может иметь выраженные и непредсказуемые эффекты в другом месте и в другое время. В настоящее время авторы проверяют свою модель на реальных климатических данных и, по их словам, им уже удалось обнаружить некоторую синхронизацию.