Skrivet av: Anders | mars 14, 2011

Japan omskakat och förflyttat. Och något om GPS

Min första kontakt med ordet ”tsunami” var, inte oväntat, julen 2004, när katastrofen i Indiska oceanen kom att drabba även oss svenskar. Ordet är japanska och betyder ”hamnvåg” och denna gång var det just japan som drabbades. Jag önskar dem all lycka till räddningsarbetet och arbetet med återuppbyggnaden.

Från den här bloggens perpektiv konstaterar jag att avskjutningsanläggningen, Tanegashima klarade sig undan tsunamin och rapporteras se oskatt ut. Rymdkontrollen i Tsukuba drabbades däremot och Houston i USA fick ta över övervakningen av Kibo-laboratoriet och HTV-farkosten på ISS.


Planetary Society
har skrivit en hälsning och man följer även hur det gått för rymdforskarna på Symposiet om planetforskning som pågick just i det hårt drabbade Sendai.

Trots allt är japanerna väl förberedda på jordbävningar.

Här är en simulering på hur man jättevågen spreds över stilla havet.

Källan är NOAA, USA:s motsvarighet till SMHI.

En så här stor jordbävning flyttar om marken. Orsaken är just spänningar mellan kontinentalplattor och när de släpper så skakar marken och landet flyttar. I japans fall handlar det om ungefär två meter, fullt tillräckligt för att märkas med GPS.

Mer om det på: How the quake shifted Japan. Så alla GPS-kartor kommer att behöva justeras och även sjökorten, för havsdjupet har ändrat på sig upp mot en meter.

Och eftersom det här är en rymdblogg så passar jag på att säga något om GPS-satelliterna.

GPS-satelliternas omloppsbanor

I LEO, låg jordbana, flyger som bekant ISS. Ca 90 minuter tar ett varv. Och höjden på bara 300-400 km gör att ISS är lätt att se om man är tillräckligt långt söderut eller har bra förutsättningar.

Den andra, kända omloppsbanan är den geostationära på ca 36000 km höjd. Satelliterna här är nästan alltid omöjliga att se med blotta ögat. Men har man väl förstått att en omloppstiden på 24 timmar i ekvatorbana gör att satelliten står still i förhållande till jorden, ja, då vet man allt man behöver veta om dem. Och det är praktiskt för då kan vi skruva fast våra parabolantenner på husen och de är alltid riktade mot sändarsatelliten.

Men GPS-satelliterna gör något annat, de cirklar runt jorden på 12 timmar. Längre tid än vad ISS tar på sig men kortare än TV-satelliternas 24 timmar. Därför är även banan mellanhög, ca 20000 km över jordytan. Så de står inte stilla på himlen. Men man behöver ha mottagning, dvs fri sikt till flera GPS-satelliter för att kunna få fram sin position. Det har man löst genom att låta 4 satelliter dela omloppsbana och man har 6 olika banplan med 4 satelliter i varje (plus några reservsatellier man kan köra på plats om någon annan går sönder). Som animeringen här visar så är det tillräckligt för att man alltid ska ha ett antal satelliter man kan nå. Om man är tillräckligt långt söderut då. Banorna lutar 55 grader mot ekvatorn, dvs de når inte nordpolen. Så längst i norr och längst i söder fungerar inte GPS. Där är det ryska GLONASS-systemet bättre. Det systemet liknar GPS, men har bara tre banplan. Istället har man 8 satelliter i varje banplan. Och för att GLONASS ska nå även norra Ryssland så lutar banplanen mer än GPS, 65 grader. Banans lutning motsvarar direkt dess högsta latitud och då latituden på 65 grader är högre än 55 grader så når GLONASS längre norrut.

Nu blir jag nyfiken på hur det europeiska Galileo-systemet är tänkt att se ut. Banorna är något högre, 23000 km jämfört med för GPS 20000 och GLONASS 19000 km. Man har budgeterat (enligt WikipediaI för 22 satelliter. Rimligen är några av dem reserver så systemet borde ha 20 (5*4) eller 18 (3*6) aktiva satelliter.


Responses

  1. Hur långt norrut kan man befinna sig innan GPS blir praktiskt oanvändbart?

    • Det var ingen lätt fråga. Det är inte så att satelliterna inte syns alls vid polerna. Forskare använder GPS i antarktis, i alla fall för tidsbestämning.

      Men tillgängligheten blir mycket bättre med GPS+GLONASS (vilket är det som är intressant för oss civila användare i väst, ingen skulle köpa en navigator för enbart det ryska systemet).

      Här finns ett par kartor som visar sannoliketen för mottagning över jordklotet.
      http://www.gpsworld.com/gnss-system/glonass/innovation-gps-glonass-and-more-10007?page_id=2

  2. Jag tog bort länken:

    http://morgsatlarge.wordpress.com/2011/03/13/why-i-am-not-worried-about-japans-nuclear-reactors/

    ur texten då det uppstod oklarheter om vem som stod bakom den.


Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

Kategorier

%d bloggare gillar detta: