GPS

Misschien ben je er al helemaal aan gewend of kun je niet meer zonder: GPS. Dankzij het Global Positioning System op je mobiel of navigatiesysteem hoef je nooit meer te verdwalen. Hoe is GPS eigenlijk ontwikkeld?

Wegenkaarten die door de auto vliegen. Irritatie omdat een afslag gemist is. Een chauffeur die de bijrijder het liefst achterlaat op de vluchtstrook. Deze scènes zijn verleden tijd dankzij GPS en Google Earth. Bijna iedereen maakt er vandaag de dag gebruik van. Maar eigenlijk ligt de basis ervan 200 jaar voor Christus. Eratosthenes bepaalt op dat moment al vrij nauwkeurig de omvang van de aarde. Hij doet dat aan de hand van de schaduw van de zon op hetzelfde tijdstip op twee plaatsen op dezelfde meridiaan. Ik zal je de details van zijn meetmethode besparen maar uiteindelijk zit hij maar 320 kilometer af van recente metingen: 40.074 kilometer aan de evenaar. Erastothenes is hiermee de grondlegger van een wetenschap die geodesie heet. Toch blijft het nog lang heel lastig voor mensen om hun exacte plek op aarde te bepalen. Zeker zeelieden hadden het niet makkelijk. Zonder goede klok en goede kaarten is het afwachten waar je uitkomt met je boot. Maar ook anderen hadden het ‘moeilijk’. Landmeters en cartografen meten tot ver in de twintigste eeuw langere afstanden ‘indirect’. Dat betekent dat zij, vergelijkbaar met Erastothenes, afstanden meten door hoeken tussen kerktorens te meten; driehoeksmeting heet dat. Op deze manier maakt de Nederlander Cornelis Kraijenhoff rond 1800 een nieuwe kaart van de Bataafse Republiek. En in Frankrijk levert deze techniek ‘de meter’ op; namelijk een tien miljoenste deel van een kwart van de lengte van de meridiaan van Parijs. Ik maak een enorme sprong in de tijd. Kerktorens en driehoeksmeting worden vervangen door satellieten en GPS. Het Amerikaanse ministerie van Defensie ontwikkelt GPS; oftewel het Global Positioning System. Halverwege de vorige eeuw worden de eerste satellieten gelanceerd. Dat zijn bakens aan de hemel, waaraan je ook kunt zien waar je op aarde bent. Vandaag de dag cirkelen er tientallen satellieten in allerlei banen op 20 duizend kilometer hoogte rond de aarde. Al die satellieten zenden signalen uit. Een GPS-ontvanger, bijvoorbeeld de navigatie in je auto, bepaalt waar die satellieten precies zijn. Aan de hand van die gegevens kan het navigatiesysteem zijn eigen positie bepalen. Net als voor de oude zeelieden is ook voor GPS tijdsvergelijking essentieel: hoe laat piept welke satelliet waar. En zeker voor de GPS moet die tijd heel nauwkeurig zijn. Nu blijkt dat atomen heel regelmatig trillen. Daarom wordt bij GPS gebruik gemaakt van de zeer nauwkeurige atoomklok. De satelliet, atoomklok en GPS hebben ons leven drastisch veranderd. Vaak ten goede.. Maar soms ook niet. Zo reed een Duitse automobilist onlangs een rivier in omdat zijn navigatiesysteem, gebaseerd op satellieten, atoomtijd en gekoppeld aan nauwkeurige digitale geografische informatie, niet aangaf hoe laat de pont vertrok… En die charme van het kaartlezen.. mis ik toch wel..