
A repülőgépek GPS-ét hackelik: Az új órák megoldást jelenthetnek a biztonságra
2024. január 17-én egy Ryanair járat, amely Londonból tartott Vilniusba, hirtelen meg kellett szakítania a leszállását. A Boeing 737 MAX 8-200-as gép, amely már körülbelül 850 láb (259 méter) magasságban járt, váratlan GPS-interferenciával szembesült, ami arra kényszerítette, hogy az utolsó pillanatban visszamásszon az égboltra, és közel 400 kilométerre (250 mérföld) délre, Varsóba terelje. A litván légügyi hatóságok később megerősítették, hogy a gép GPS-je zavarokkal küzdött. Ez az eset nem volt egyedi: az előző három hónapban több mint 800 GPS-jel interferenciát észleltek a litván légtérben. Az észt és finn hatóságok is aggályaikat fejezték ki, Oroszországot vádolva azzal, hogy technológiát alkalmaz a NATO keleti szárnyának közelében lévő műholdas navigációs jelek zavarására, bár Oroszország ezt tagadta. Tavaly márciusban a brit védelmi miniszter, Grant Shapps is egy olyan repülőgépen tartózkodott, amelynek a GPS-je a közelben lévő orosz terület felett repülve zavarokkal küzdött.
A GPS jamming nemcsak a légi közlekedést fenyegeti. A GPS nélkül életünk szinte megállna: egy 2017-es kormányzati jelentés szerint a rendszerszintű GPS-jamming a brit pénzügyi, elektromos és kommunikációs rendszerek leállását okozhatná. A GPS működése az alapvető időmérésre épül: a felhasználók több műhold jelét fogják, és a jel érkezési idejét használják fel a pontos földrajzi helyzetük meghatározására. A GPS rendszerek rendkívül pontos atomórák segítségével kommunikálnak a műholdakkal, lehetővé téve a globális kommunikációt, az elektromos hálózatok működését és a pénzügyi tranzakciók lebonyolítását.
A GPS elvesztésének potenciális költsége napi 1,4 milliárd font, ezért nem meglepő, hogy a GPS-jamming a brit kormány nemzeti kockázati nyilvántartásának egyik legnagyobb fenyegetését képviseli. Ezzel összefüggésben egy brit tudósokból álló csoport, akiket „Idő Uraságnak” neveznek, dolgozik egy alternatíva kifejlesztésén. A terv egyszerű: új atomórák hordozható használatát lehetővé tevő biztonságosabb GPS-alternatíva kifejlesztése, elkerülve a műholdas jelek zavarait. Azonban a megvalósítás rendkívül bonyolult: atomenergiát kihasználni, új óratípust fejleszteni és megváltoztatni az idő mérésének módját – mindezt néhány éven belül.
Az Egyesült Királyság kormánya az utóbbi hónapokban kutatási kezdeményezéseket indított a GPS-jamming fenyegetésének kezelésére. Azonban a prototípusokból robusztus eszközöket létrehozni, amelyeket később beépíthetnek mobiltelefonokba, hatalmas feladat – és a szükség ezen új technológiára egyre sürgetőbbé válik. A kihívás a 18. századi John Harrison által a tengeri navigációhoz kifejlesztett hordozható órához hasonlítható, amely megoldotta a hosszúsági problémát, új kereskedelmi korszakot és felfedezési aranykort teremtve.
Helen Margolis, a brit Nemzeti Fizikai Laboratórium (NPL) idő- és frekvenciakutatási vezetője szerint „a történelem azt mutatja, hogy minden alkalommal, amikor javul az időmérés képessége, új alkalmazások következnek, amelyek lehetővé teszik olyan dolgokat, amikre korábban senki sem gondolt.” 1967-ben a világ időmérői, egy kormányközi testület, megállapodtak abban, hogy az időt atomórák segítségével definiálják, nem pedig a Föld forgásával. Ez a váltás olyan radikálisan megváltoztatta a világot, mint Harrison órája, megteremtve a GPS és hasonló űrbeli rendszerek alapját.
A GPS alternatívájának keresése a kvantumtechnológia területére terjed ki, amely az atomok manipulálásának módjait kutatja. Az utóbbi években a kvantumszámítógépek fejlesztéséről szóló hírek domináltak, azonban a navigáció és az időmérés javítására irányuló forradalom eddig háttérbe szorult. Douglas Paul professzor, a kormány által tavaly decemberben létrehozott Kvantum Alapú Pozicionálás, Navigáció és Időzítés Központ (QEPNT) vezetője szerint „várhatóan két-három éven belül megjelenik a piacon egyfajta navigációs rendszer”. Paul professzor és kvantumkutatói Margolis doktornővel és NPL munkatársaival együtt dolgoznak, akiket más órás mesterek „Idő Uraságnak” neveztek el.
A NPL 1955-ben találta fel az első atomórát, amely ma is használatban van, és amely a cézium atom sugárzásának frekvenciáján alapul. A GPS és más műholdas navigációs rendszerek a Földön található pontosabb órák segítségével állítják be saját óráikat. A GPS alternatívája érdekében a tudósok egy új típusú atomórát fejlesztenek, amely végül kisméretű és elegendően robusztus lesz ahhoz, hogy a mindennapi életben is működjön. Az NPL kutatói egy úgynevezett optikai óra tökéletesítésén dolgoznak, amely 100-szor pontosabb a jelenlegi legpontosabb céziumóráknál.
A cél, hogy a jövőben az Egyesült Királyságban négy atomórát összekapcsolva nemzeti hálózatot alakítsanak ki, amely lehetővé teszi a vállalkozások számára a pontos és biztonságos időmérést. Az új technológia kifejlesztése, amely megvédi az Egyesült Királyság kritikus rendszereit a GPS-jammingtől, nemcsak a tudományos közösség, hanem a kormányok számára is kiemelt fontosságú. Az „Idő Urak” és kvantumkutatók célja, hogy folytassák a hagyományos órakészítők örökségét, átalakítva az idő mérését és védve a brit rendszereket a GPS-jel zavarásával szemben.

