Hệ thống GPS hoạt động như thế nào? (Ảnh: IE)

Năm 1957, Liên Xô phóng Sputnik, vệ tinh nhân tạo đầu tiên trên thế giới, lên quỹ đạo, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong lịch sử nhân loại. Sự ra mắt của Sputnik trong thời kỳ đỉnh cao của Chiến tranh Lạnh đã châm ngòi cho một cuộc chạy đua vào không gian khốc liệt giữa Hoa Kỳ và Liên Xô.

Tuy nhiên, trong khi thành công ban đầu của Sputnik mang lại cho Liên Xô cảm giác chiến thắng, thì một diễn biến bất ngờ của các sự kiện diễn ra sau đó đã giúp các nước trên thế giới tạo ra thứ được gọi là Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GNSS).

Bài viết này khám phá cách các nhà khoa học tại MIT phát hiện ra hiệu ứng Doppler, kết quả từ việc quan sát các tín hiệu của Sputnik, đã mở đường cho sự phát triển của Hệ thống Định vị Toàn cầu ( GPS ).

Khi các nhà khoa học tại MIT phân tích tỉ mỉ các tín hiệu do Sputnik phát ra, họ đã có một khám phá đột phá. Họ quan sát thấy rằng tần số của các tín hiệu thay đổi khi vệ tinh di chuyển gần hơn hoặc xa hơn người quan sát. Hiện tượng này, được gọi là hiệu ứng Doppler, xảy ra khi có chuyển động tương đối giữa nguồn sóng (trong trường hợp này là Sputnik) và người quan sát (các nhà khoa học trên Trái Đất).

Việc nhận ra rằng tần số của sóng có thể bị thay đổi dựa trên chuyển động tương đối đã khơi dậy một ý tưởng mang tính cách mạng: nếu nhiều vệ tinh được đặt trong không gian và tín hiệu của chúng được đo đạc và phân tích cẩn thận, thì có thể xác định chính xác vị trí của người quan sát trên Trái Đất.

Kể từ khi thành lập, GPS đã biến đổi thế giới theo vô số cách. Ban đầu được phát triển cho mục đích quân sự, GPS đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Hệ thống này cung cấp các dịch vụ định vị thời gian thực, phục vụ hàng triệu người dùng trên toàn thế giới.

Nhận thức được tầm quan trọng chiến lược của việc định vị bằng vệ tinh, các quốc gia và khu vực khác nhau đã phát triển các hệ thống của riêng họ cùng với GPS. Nga đã thiết lập Hệ thống Vệ tinh Dẫn đường Toàn cầu (GLONASS) của riêng mình, Châu Âu đã giới thiệu hệ thống GALILEO và Nhật Bản hiện đang phát triển Hệ thống Vệ tinh Quasi-Zenith (QZSS), dự kiến sẽ hoạt động đầy đủ vào năm 2024.

GPS đã cách mạng hóa nhiều lĩnh vực, bao gồm giao thông vận tải, dịch vụ khẩn cấp, hàng không, nông nghiệp và viễn thông. Từ việc hướng dẫn người lái xe trên các tuyến đường không quen thuộc đến việc hỗ trợ các kỹ thuật canh tác chính xác, các ứng dụng của GPS rất rộng lớn và đa dạng. Hơn nữa, hệ thống GPS đã đóng một vai trò quan trọng trong các hoạt động ứng phó khẩn cấp, cho phép điều phối nhanh chóng và chính xác trong các thảm họa thiên nhiên và các nhiệm vụ cứu hộ.

Trong khi Liên Xô đạt được thắng lợi ban đầu với việc phóng Sputnik, thì sự ra đời sau đó và việc áp dụng rộng rãi GPS đã mang lại cho Hoa Kỳ một lợi thế thậm chí còn lớn hơn. Sự phát triển và thống trị toàn cầu của GPS không chỉ cách mạng hóa việc định vị mà còn giúp Hoa Kỳ trở thành quốc gia dẫn đầu về công nghệ không gian. Lợi thế này có ý nghĩa quan trọng đối với an ninh quốc gia, đổi mới công nghệ và phát triển kinh tế.

Theo IE