Si cree que el GPS está ahí solo para ayudarlo a navegar hasta ese nuevo restaurante o encontrar la ruta más rápida a través de la ciudad, estaría equivocado. Las señales de los satélites GPS son fundamentales para todas las redes de los Estados Unidos: Internet, la red eléctrica, el comercio financiero, las telecomunicaciones y, sí, el transporte. Pero no hay respaldo para el sistema, lo que significa que una gran interrupción, parodia o pirateo podría poner de rodillas a todo el país.
Un nuevo sistema llamado eLoran, que tiene su origen en la tecnología de radio terrestre de la Segunda Guerra Mundial, podría complementar el GPS y darle la resistencia que necesita. Otros países tienen tal respaldo, incluidos China y Rusia. Pero a pesar de que las administraciones desde 2008 anunciaron que Estados Unidos construiría un sistema de este tipo, aún no lo ha hecho.
"Este es un problema de infraestructura nacional", dice Dana Goward, presidente de Resilient Navigation and Timing Foundation, una organización sin fines de lucro que apoya políticas y sistemas para hacer que el GPS sea más resistente.
Para el GPS y los sistemas que dependen de él, se trata de la sincronización. Literalmente. Los 24 satélites operativos en órbita alrededor de la Tierra llevan cada uno hasta cuatro relojes atómicos a bordo que mantienen la hora precisa hasta el nanosegundo y todos están sincronizados entre sí y con la Hora Universal Coordinada. Cuando los satélites transmiten señales, transmiten su hora y posición a receptores en la Tierra, como su teléfono inteligente, ubicados a lo largo de esas redes críticas. Los receptores utilizan las diferencias en el tiempo de llegada de esas señales para determinar la posición.
Las señales son la razón por la que recibe una alerta cuando su conductor de Lyft está a punto de llegar. Los nodos de Internet utilizan las señales para realizar un seguimiento de los paquetes de información que se mueven a la velocidad de la luz a través de la red. Necesitan saber qué hora es para poder volver a ensamblar los paquetes de información que se originaron en Omaha en su computadora portátil en Boston. En la red eléctrica, las unidades de medición de fase utilizan señales de GPS para asegurarse de que las ondas sinusoidales de electricidad coincidan donde se unen dos redes. Un desajuste puede generar demasiado calor y crear pérdida de energía.
Las redes de telecomunicaciones usan señales de GPS para mantener sincronizadas sus torres de telefonía celular para evitar que su llamada se caiga en ese viaje en tren a la casa de la abuela. Sus compras con tarjeta de crédito, retiros en cajeros automáticos y transacciones en el mercado financiero tienen marcas de tiempo precisas gracias al GPS.
Puedes ver a dónde vamos aquí. Un error en el GPS puede crear algunos problemas graves. Y no es demasiado difícil de hacer. Los satélites GPS transmiten señales débiles de muy alta frecuencia que viajan a la Tierra a través de 12,645 millas (20,350 kilómetros) de espacio y atmósfera. El clima espacial puede estropearlos por accidente. La gente puede estropearlos a propósito. Hay productos que se venden en línea que, según el costo y la calidad, pueden bloquear ilegalmente las señales de GPS en un radio de entre 100 pies (30 metros) y 30 millas (48 kilómetros).
"No es un problema hasta que es un problema", dice Goward.
Y ha habido problemas
En abril de 2016, Reuters informó que decenas de buques pesqueros surcoreanos tuvieron que regresar al puerto porque sus dispositivos GPS habían sido bloqueados, evidentemente por Corea del Norte.
El 12 de enero de 2016, dos barcos de la Armada de los EE. UU. Navegaron 50 millas (80 kilómetros) en aguas territoriales iraníes y fueron capturados por la Armada del Cuerpo de la Guardia Revolucionaria Islámica de Irán. Goward escribió un editorial para Christian Science Monitor sugiriendo que Irán pudo haber falsificado los dispositivos GPS de los barcos con señales falsas, desviando deliberadamente los barcos de su curso.
En enero de 2016, la Fuerza Aérea de los EE. UU. Desmanteló un satélite GPS, algo que está haciendo de forma rutinaria, y en el proceso introdujo un error de 13,7 microsegundos para atravesar la mitad de los satélites GPS que aún se encuentran en órbita. El error creó miles de interrupciones en todo el mundo durante las próximas 12 horas, incluidos errores del sistema en las redes de telecomunicaciones, la transmisión automática de vigilancia dependiente (ADS-B), un sistema de seguridad de seguimiento de aeronaves y redes de primeros auxilios en América del Norte.
"Afortunadamente, por lo que sabemos, nadie murió y, lamentablemente, no hubo titulares. Así que las cosas prácticamente han continuado como estaban", dice Goward. "Pero es evidencia de que todos estos sistemas están vinculados y estas fallas y fallas ocurren incluso cuando hay una discrepancia realmente pequeña en el GPS".
La copia de seguridad
El sistema eLoran proporciona un plan de respaldo. El sistema, primero llamado LORAN, que significaba "Ayuda a la navegación de largo alcance", fue originalmente un sistema secreto desplegado por Estados Unidos en gran parte del mundo durante la Segunda Guerra Mundial. Después de la guerra, la Guardia Costera de EE. UU. Mantuvo varios sitios de transmisión en el extranjero en apoyo del Departamento de Defensa y una red de más de 25 en los Estados Unidos. Cada uno de los transmisores usaba relojes atómicos sincronizados con la Hora Universal Coordinada del Observatorio Naval y transmitían señales horarias precisas.
Pero luego apareció el GPS más preciso y Estados Unidos dejó a Loran a un lado. Un Loran mejorado, o eLoran, en desarrollo por la Guardia Costera de los EE. UU., Fue recogido, perfeccionado y demostrado por entidades comerciales y las autoridades de navegación marítima británicas.
El plan en los Estados Unidos es reutilizar la misma infraestructura terrestre que el sistema Loran anterior para transmitir señales horarias de baja frecuencia y muy alta potencia que son 1.3 millones de veces más fuertes que las que provienen de los satélites GPS, dice Goward.
La combinación de ondas de radio de baja frecuencia transmitidas a una potencia súper alta las hace virtualmente imposibles de interferir. Pueden penetrar edificios, subterráneos e incluso sumergirse, lo que podría ayudar con las aplicaciones de navegación en estos lugares. La investigación ha demostrado, dice Goward, que cuando eLoran se usa en conjunto con GPS, la combinación es más precisa que cualquiera de los dos.
En julio pasado, la Cámara de Representantes de EE. UU. Aprobó un proyecto de ley que establece que, "Sujeto a la disponibilidad de asignaciones, el Secretario proveerá para el establecimiento, mantenimiento y operación de un LORAN mejorado, o eLORAN, basado en tierra confiable, posicionamiento, navegación , y sistema de cronometraje ". El mismo mes, la Cámara también aprobó la Ley de Autorización de Defensa Nacional para el año fiscal 2018, que asignó $ 10 millones para construir un sistema de prueba de concepto para complementar y respaldar el GPS.
Goward cree que el dinero podría destinarse a una primera fase del sistema final, que podría implicar la mejora de cuatro de las ocho torres restantes en el centro de los Estados Unidos continentales.
"Se podría establecer inmediatamente una señal de tiempo para brindar protección a la infraestructura crítica", dijo. "Podría hacerse en menos de un año. Los $ 10 millones de dólares serían un buen comienzo en ese esfuerzo".
El resto puede costar entre $ 400 millones y $ 500 millones para construir. Pero Goward no cree que el gobierno deba hacerlo. Su fundación aboga por una asociación público-privada entre el gobierno y las empresas. La idea es que una empresa construya el resto de la infraestructura, venda una suscripción al gobierno y venda servicios de mayor resolución a empresas privadas, de los que el gobierno obtendría una parte, al mismo tiempo que brinda el servicio básico al público de forma gratuita.
En esta etapa, no está claro cómo procederá el gobierno de EE. UU. Pero la tecnología avanza sin el gobierno y, a medida que el mundo se vuelve cada vez más dependiente de las redes y la automatización, algo tendrá que ceder.
"Confiamos en lo que el Departamento de Seguridad Nacional llama un punto único de falla para la infraestructura crítica", dice Goward. "Eso significa que cuando falla, tiene el potencial de causar fallas aún mayores".
