¿El fin de los GPS?

El Sistema de Posicionamiento Global GPS es una de las maravillas tecnológicas del Siglo XXI. La cantidad de cosas que usan el GPS es abismante: desde los Uber, barcos, aviones, drones, misiles y toda clase de armas, hasta el Waze que nos dice como llegar a una dirección determinada. 

Si por alguna razón el GPS se apagara habrían cantidad de catástrofes y accidentes y el costo económico sería gigantesco. El problema de saber en qué lugar de la tierra estamos y en qué dirección nos movemos se ha hecho crítico para muchísimas cosas prácticas.

Con todo, el GPS tiene problemas y debilidades, la principal es que resulta sumamente fácil de interferir y confundir las señales de posición por parte de los que controlan el sistema. 

Con medidas de guerra electrónica se puede hacer que los misiles se devuelvan contra quienes los dispararon, que aviones y barcos queden ciegos y sin rumbo y muchas cosas más. 

Otro problema es que los submarinos apenas se sumergen ya no pueden recibir señales de GPS.

Como saber donde estamos parados
Existen dos sistema principales para navegar: uno es por deriva o inercia, el otro es por triangulación. El sistema por deriva debe ser el más antiguo y consiste en medir la velocidad y el tiempo con que nos movemos,  además de los cambios de dirección con una brújula.

Es un método engorroso y sujeto a errores, especialmente porque requiere tener relojes extremádamente precisos. Todos los grandes avances de la relojería se hicieron con el objetivo de ayudar a los barcos a orientarse por deriva

La historia del cronómetro marino H5 (1770) de John Harrison es increíble, porque revolucionó el mundo de la navegación cuando permitió estimar la latitud de un barco con precisión y terminó con muchos naufragios y extravíos en el mar que convertían las navegaciones largas en aventuras peligrosísimas.

El otro método de navegación era por triangulación, midiendo los ángulos de las estrellas que se consideran fijas para estimar la posición usando la trigonometría. Hasta buena parte del Siglo XX los viajes largos en barco o en avión necesitaban llevar un navegante con sextantes y mapas muy detallados para no perderse.

El problema de orientarse con sextante era que si estaba nublado y no se veían las estrellas, la navegación se iba al diablo y el barco o avión quedaban totalmente a la deriva hasta que se despejaba de nuevo.

Con los años se usaba una combinación de ambos métodos para orientarse y navegar, se estimaba la deriva y se medían los ángulos con las estrellas, también se introdujeron los radiofaros, pero estos tenían un alcance limitado. 

El desarrollo de giroscopios fue otro avance que permitió usar -al menos parcialmente- los primeros pilotos automáticos, pero siempre tenía que haber un especialista humano, con gran conocimiento, mapas e instrumentos delicados -todos sujetos a falla- como cronómetros, sextantes y mapas.

Los GPS
Todo esto cambió cuando se empezaron a usar satélites, que permitieron geolocalizarse con precisión en cualquier punto de la tierra.

Este desarrollo no fue sencillo y en principio fue desarrollado para uso militar exclusivamente. Pero en 1983, tras el accidente de un avión coreano de pasajeros, el presidente Reagan declaró que se abriría su acceso para usos civil en todo el mundo, esto lo implementó Clinton en 1996 y quedó normalizado en 2009.

La URSS implementó Glonass, la Unión Europea Galileo y China Baidus, lanzando sus propias constelaciones de satélites. Los GPS de uso militar tienen más protecciones contra interferencia pero no están libres de ser afectados con guerra electrónica.

Para implementar un sistema de GPS se necesita una constelación de -a lo menos- unos 30 satélites, que es lo que tiene China, pero las naciones más grandes tienen muchos cientos para cubrir casi cualquier lugar sobre la tierra.

El secreto del éxito explosivo de los GPS es una ventaja técnica fundamental: a diferencia de Internet satelital, donde hay que transmitir y recibir señal al satélite, para el GPS solo se necesita recibir señal de 4 o más satélites.

Recibir una señal de radio desde un satélite requiere una potencia infinitamente inferior a transmitirla. por eso los GPS pueden incorporarse a los teléfonos celulares, a los autos e incluso a llaveros. 

El fin de los GPS
Pese a su gigantesca utilidad, que ha permitido desarrollar toda clase de autómatas y ha convertido la profesión de piloto comercial en una de las más aburridas que existen, los GPS como vimos, tienen debilidades muy importantes.

La principal debilidad es que dependen de la nube de satélites y de los organismos que los operan, que son todos militares. 

Solo imaginen una guerra donde Chile tiene que desplegar sus F-16, resulta que no solo para navegar sino para operar y guiar los sistemas de armas, reabastecerse y todo lo demás, dependen completamente del GPS.

Y si el Tío Sam se enoja con nosotros, sencillamente podría apagar la señal para algunas áreas donde los sistemas están operando. Y los aviones ni siquiera podrían hacer un viaje largo en la noche sin riesgo de perderse.

Por fin sirve para algo
Por eso se ha estado desarrollando un sistema alternativo que es la navegación cuantica. En un video donde se explica el asunto dice "por fin la mecánica cuántica sirve para algo". 

Es una exageración, porque toda la electrónica y los chips funcionan con efectos cuanticos, pero esta es la primera vez -me parece- que se usan efectos cuanticos para desarrollar sensores, en este caso sensores de aceleración y dirección.

El sensor que permite la navegación cuántica es complicadísimo: lleva unos átomos a temperaturas cerca del cero absoluto, los bombardea con laseres, los confina magnéticamente, en fin, un lio enorme pero el resultado es que permite navegar por deriva sin depender de relojes, sextantes, satélites ni nada de eso.

Claro que como es navegación por deriva, siempre se necesita alimentar al aparato con la posición inicial exacta y para eso podría necesitar una señal de GPS o de radio terrestre, no se como lo estarán haciendo, pero de hace pocos días los primeros sistemas están operando en buques de la Royal Navy.

Es impresionante, seis años atrás se hablaba de esto como si fuera ciencia ficción, luego se decía que se estaba comenzando a investigar y ahora ya está implementado. Alucinante, esta es una tecnología novísima que se ha desarrollado muy rapidamente.

Parece que no solo para reemplazar el GPS va a servir esto de la cuántica, se están desarrollando distintos tipos de sensores que podrían servir para muchas otras aplicaciones, por ejemplo en el campo de la salud como hablan en este video de los sensores que está desarrollando Bosh.