Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Næste generation af GPS-satellitter er på vej til rummet

Denne 23. juni, Foto fra 2017 leveret af Lockheed Martin viser den anden GPS III-satellit under test af udbredelsen af ​​dens solpaneler i et rent rum i Lockheed Martins kompleks syd for Denver. Den første GPS III-satellit er planlagt til at blive opsendt fra Cape Canaveral, Fla., på tirsdag, 18. december, 2018. (Pat Corkery/Lockheed Martin via AP)

Efter måneders forsinkelser, det amerikanske luftvåben er ved at opsende den første af en ny generation af GPS-satellitter, designet til at være mere præcis, sikker og alsidig.

Men nogle af deres mest udråbte funktioner vil ikke være fuldt tilgængelige før 2022 eller senere på grund af problemer i et ledsagerprogram til at udvikle et nyt jordkontrolsystem til satellitterne, sagde statsrevisorer.

Satellitten er planlagt til at løfte tirsdag fra Cape Canaveral, Florida, ombord på en SpaceX Falcon 9 raket. Det er den første af 32 planlagte GPS III-satellitter, der vil erstatte de ældre, der nu er i kredsløb. Lockheed Martin bygger de nye satellitter uden for Denver.

GPS er bedst kendt for sine udbredte civile applikationer, fra navigation til tidsstempling af banktransaktioner. Luftvåbnet anslår, at 4 milliarder mennesker verden over bruger systemet.

Men det blev udviklet af det amerikanske militær, som stadig designer, starter og betjener systemet. Luftvåbnet styrer en konstellation af 31 GPS-satellitter fra et højsikkerhedskompleks ved Schriever Air Force Base uden for Colorado Springs.

Sammenlignet med deres forgængere, GPS III-satellitter vil have et stærkere militærsignal, der er sværere at blokere - en forbedring, der blev mere presserende, efter at Norge beskyldte Rusland for at forstyrre GPS-signaler under en NATO-militærøvelse i efteråret.

GPS III vil også levere et nyt civilt signal, der er kompatibelt med andre landes navigationssatellitter, såsom EU's Galileo-system. Det betyder, at civile modtagere, der er i stand til at modtage det nye signal, vil have flere satellitter at låse på, forbedre nøjagtigheden.

Denne 22. marts, 2016, foto leveret af Lockheed Martin viser den første GPS III-satellit inde i det ekkofrie testanlæg ved Lockheed Martins kompleks syd for Denver. Faciliteten bruges til at sikre, at signalerne fra satellittens komponenter og nyttelast ikke forstyrrer hinanden. Satellitten er planlagt til at blive opsendt fra Cape Canaveral, Fla., på tirsdag, 18. december, 2018. (Pat Corkery/Lockheed Martin via AP)

"Hvis din telefon leder efter satellitter, jo mere den kan se, jo mere den kan vide, hvor den er, " sagde Chip Eschenfelder, en Lockheed Martin-talsmand.

De nye satellitter forventes at give lokationsoplysninger, der er tre gange mere nøjagtige end de nuværende satellitter.

Nuværende civile GPS-modtagere er nøjagtige inden for 10 til 33 fod (3 til 10 meter), afhængig af forhold, sagde Glen Gibbons, grundlæggeren og tidligere redaktør af Inside GNSS, et websted og et magasin, der sporer globale navigationssatellitsystemer.

Med de nye satellitter, civile modtagere kunne være nøjagtige inden for 3 til 10 fod (1 til 3 meter) under gode forhold, og militære modtagere kunne være lidt tættere på, han sagde.

Kun nogle aspekter af den stærkere, jamming-resistent militær signal vil være tilgængeligt, indtil et nyt og komplekst jordkontrolsystem er tilgængeligt, og det forventes først i 2022 eller 2023, sagde Cristina Kapellan, der sporer GPS og andre programmer for Government Accountability Office.

Kapellan sagde, at den nye civile frekvens slet ikke vil være tilgængelig, før det nye kontrolsystem er klar.

Prisen for de første 10 satellitter er anslået til $577 millioner hver, en stigning på omkring 6 procent i forhold til det oprindelige 2008-estimat, når det justeres for inflation, sagde kapellan.

Denne 2. sept. Foto fra 2016 leveret af Lockheed Martin viser GPS III-satellitter, der bygges i et rent rum i Lockheed Martins kompleks syd for Denver. Den første GPS III-satellit er planlagt til at blive opsendt fra Cape Canaveral, Fla., på tirsdag, 18. december, 2018. (Pat Corkery/Lockheed Martin via AP)

Luftvåbnet sagde i september, at det forventer, at de resterende 22 satellitter vil koste 7,2 milliarder dollars. men GAO anslog omkostningerne til 12 milliarder dollars.

Den første GPS III-satellit blev erklæret klar næsten 2½ år forsinket. Problemerne omfattede forsinkelser i leveringen af ​​nøglekomponenter, gentestning af andre komponenter og en beslutning fra luftvåbnet om at bruge en Falcon 9 raket for første gang til en GPS-opsendelse, sagde kapellan. Det krævede ekstra tid at certificere Falcon 9 til en GPS-mission.

Det nye jordkontrolsystem, kaldet OCX, er i dårligere form. OCX, som udvikles af Raytheon, er mindst fire år forsinket og forventes at koste 2,5 milliarder dollars mere end de oprindelige 3,7 milliarder dollars, sagde kapellan.

Forsvarsministeriet har kæmpet med at sikre, at OCX lever op til cybersikkerhedsstandarder, hun sagde. En Pentagon-gennemgang sagde, at både regeringen og Raytheon klarede sig dårligt på programmet.

Raytheon har overvundet cybersikkerhedsproblemerne, og programmet har været efter budget og tidsplan i mere end et år, sagde Bill Sullivan, en Raytheon vicepræsident i OCX-systemet.

Sullivan sagde, at virksomheden er på vej til at levere systemet til luftvåbnet i juni 2021, foran GAO's skøn.

Luftvåbnet har udviklet løsninger, så det kan opsende og bruge GPS III-satellitter, indtil OCX er klar til at gå.

Denne 9. april, Foto fra 2015 leveret af Lockheed Martin viser den første GPS III-satellit, der bygges i et rent rum i Lockheed Martins kompleks syd for Denver. Satellitten er planlagt til at blive opsendt fra Cape Canaveral, Fla., på tirsdag, 18. december, 2018. (Pat Corkery/Lockheed Martin VIA AP)

Mens den første GPS III venter på afgang i Florida, den anden er komplet og klar til at blive transporteret til Cape Canaveral. Det sidder i et huleagtigt "rent rum" på et Lockheed Martin-kompleks ved foden af ​​Rocky Mountain syd for Denver.

Det forventes at blive lanceret næste sommer, selvom den nøjagtige dato ikke er blevet annonceret, sagde Jonathan Caldwell, vicepræsident for Lockheed Martins GPS-program.

Seks andre GPS-satellitter er under opbygning i renrummet, som er omhyggeligt beskyttet mod støv og andre fremmede partikler.

"Det er den højeste volumen produktionslinje i rummet, " sagde Caldwell.

For første gang, luftvåbnet tildeler kælenavne til GPS III-satellitterne. Den første er Vespucci, efter Amerigo Vespucci, den italienske navigatør, hvis navn blev adopteret af tidlige kortmagere for kontinenterne på den vestlige halvkugle.

© 2018 The Associated Press. Alle rettigheder forbeholdes.