Costoso e pericoloso
Perché il rinomato GPS non è soddisfatto dell'esercito americano? Innanzitutto il costo elevato: ogni nuovo satellite costa 223 milioni di dollari. Ciò ha già portato a una riduzione degli acquisti da parte del Pentagono negli ultimi anni. Il secondo problema, più serio, è la vulnerabilità della costellazione satellitare alla minaccia delle nuove armi russe. Nell'aprile di quest'anno, l'esercito americano ha accusato le forze aerospaziali russe di aver testato un missile anti-satellite A-235 Nudol, presumibilmente mirato contro oggetti spaziali statunitensi. I potenziali bersagli erano, secondo il Pentagono, singoli satelliti del gruppo di ricognizione Keyhole/Chrystal, che in precedenza (a febbraio) "sondava" le navicelle spaziali russe Kosmos-2542 e Kosmos-2543. Il capo del comando spaziale dell'esercito americano, John Raymond, ha commentato la situazione come segue:
"Il test russo DA-ASAT (arma anti-satellite ad ascesa diretta) mostra un altro esempio che le minacce ai sistemi spaziali statunitensi e ai [loro] alleati sono reali, gravi e in crescita".
Tutto ciò chiarisce chiaramente alle forze armate americane che in caso di conflitto con la Russia, una costellazione spaziale di satelliti potrebbe essere sotto attacco e i dispositivi GPS non saranno gli ultimi nella lista degli obiettivi. Ciò crea problemi globali per la guerra a distanza preferita dagli Stati Uniti, quando la maggior parte degli attacchi viene effettuata non all'interno della linea di vista, ma su segnali dal sistema di posizionamento globale. E il punto qui non è solo nelle armi anti-satellite della Russia. L'anno scorso, gli americani avrebbero già catturato apparecchiature domestiche di guerra elettronica in violazione del GPS nel Mar Mediterraneo. Secondo il Pentagono, questo è stato fatto per coprire il gruppo di truppe russe in Siria. A Khmeimim sono state dispiegate alcune potenti fonti di interferenza per i sistemi di posizionamento globale, che hanno “manipolato” i segnali dei satelliti GPS anche negli aeroporti di Ben Gurion (Israele) e Larnaca (Cipro). I servizi speciali e l'esercito russo sono accusati dall'Occidente di almeno 10mila casi registrati di cosiddetto spoofing di utenti GPS. I ricevitori di un segnale di navigazione satellitare ricevono dati da una terza parte, che mostra all'utente coordinate che non corrispondono alla realtà. Una competenza molto utile nell'era delle armi di precisione, devo dire. In particolare, sulla stampa americana circola l'informazione che nel 2018, durante l'inaugurazione del ponte di Kerch, un convoglio di camion guidati da Vladimir Putin si trovava effettivamente nella zona dell'aeroporto di Anapa a una distanza di 65 km. Almeno secondo il sistema GPS. Fino a che punto ciò corrisponda alla realtà non è noto, ma si può solo rallegrarsi delle impressioni dei potenziali avversari della Russia. Per correttezza, notiamo che le tecnologie di jamming GPS sono state sviluppate in un modo o nell'altro in Cina e persino in Corea del Nord.
L'esercito americano è alla ricerca di un sostituto del sistema GPS da diversi anni e la navigazione con l'orologio atomico potrebbe diventare una delle prime alternative. Nel 2012 presso DARPA sono stati creati prototipi di chip dell'orologio atomico C-SCAN che, insieme a un sistema di navigazione inerziale, consentono un'elevata precisione per determinare la posizione dei singoli soldati, equipaggiamento e armi di precisione diretta. Allo stesso tempo, l'errore di misurazione nel nuovo sistema è molto più basso che nel caso della navigazione satellitare. In linea di principio, anche ora, l'esercito americano utilizza giroscopi e accelerometri in caso di malfunzionamento del GPS, e i chip dell'orologio atomico consentiranno di miniaturizzare tutto questo. E nessuna interferenza, nessuna terza parte sotto forma di servizi speciali russi. Ma finché queste imprese non saranno attuate in dispositivi reali, il Pentagono deve solo sognare di navigare su nuovi principi. Ad esempio, la navigazione astronomica con un sestante in mano è stata recentemente restituita al programma di addestramento degli ufficiali di marina. Questi sono, ovviamente, estremi che non hanno alcun rapporto con la realtà e ci costringono a cercare alternative. Ad esempio, si tenga conto della particolarità del campo magnetico dell'area in navigazione.
Con un magnete in mano
L'utilizzo del gradiente del campo magnetico della superficie terrestre per la navigazione non è un know-how americano. Articoli su argomenti simili circolano da diversi decenni in pubblicazioni scientifiche specializzate nazionali. E l'idea stessa è stata espressa negli anni '60 dall'accademico sovietico A. A. Krasovsky. Le tecnologie in fase di sviluppo si basano su magnetometri moderni, che hanno sensibilità, precisione e velocità molto elevate. Tenendo conto dell'elevata variabilità del campo magnetico terrestre, possiamo parlare con sicurezza della possibilità di orientamento basato su una firma individuale di un terreno o di una regione. Un aereo, razzo o carro armato dotato di magnetometri sensibili e mappe magnetiche accurate del mondo sarà in grado di navigare senza coinvolgere un sistema GPS. Allo stesso tempo, la precisione di posizionamento può raggiungere i 10 metri, che non differisce sostanzialmente dalla navigazione satellitare. I parametri del gradiente di campo magnetico non dipendono dall'attività solare, dalla stagione e dalle condizioni meteorologiche. Ma in teoria risulta così bello. Se gli americani decidessero di creare un tale sistema (ha già un nome: MAGNAV) per il loro esercito, dovranno affrontare molti problemi.
Innanzitutto, per fare la guerra al territorio nemico, è necessario disporre di mappe accurate del campo magnetico dell'area. ma come farlo? Non funzionerà dal satellite, l'altezza è troppo alta, il gradiente semplicemente non sarà visibile. Una certa via d'uscita potrebbe essere l'installazione nascosta di magnetometri e apparecchiature di registrazione sugli aerei dei voli regolari di compagnie aeree straniere. Ma se guardi una qualsiasi mappa online del traffico aereo, ad esempio la Russia, capirai l'inutilità di tutto ciò. Abbiamo vasti territori sui quali non passano rotte aeree. E le altitudini di volo delle navi civili sono ancora molto alte, il che non consente di studiare tutte le sottigliezze del gradiente magnetico. E il Pentagono ha bisogno di mappe magnetiche del terreno principalmente per la navigazione di missili da crociera che vanno a bersagli a diverse decine di metri sopra la superficie. Nelle pubblicazioni russe viene menzionato che per la normale navigazione lungo il gradiente magnetico, gli aerei non dovrebbero assolutamente superare 1 km. Negli Stati Uniti si sta valutando per questa situazione un sistema di navigazione combinato, quando il veicolo si muove lungo un gradiente magnetico attraverso il territorio precedentemente esplorato e quando attraversa la "linea del fronte" accende il sistema inerziale. Risulta impreciso, ma non ci sono ancora altre opzioni.
In secondo luogo, i magnetometri sono costantemente disturbati da campi parassiti, cioè rumore di annegamento. Soprattutto molto è generato dall'aereo stesso. E il campo magnetico creato dal rotore principale dell'elicottero? Gli americani stanno cercando di risolvere il problema della rimozione del rumore utilizzando algoritmi di intelligenza artificiale: su questo argomento si sta ora lavorando al Massachusetts Institute of Technology.
In terzo luogo, nel corso di intense ostilità, ci saranno inevitabilmente esplosioni, salve di cannoni e altri impulsi magnetici dannosi che interferiranno con il funzionamento dei magnetometri. E cosa accadrà a tale navigazione dopo una serie di esplosioni atomiche? In generale, la stabilità della novità alle condizioni di guerra è ancora discutibile. Per gli scioperi contro le repubbliche delle banane, andrà bene, ma penso che non ci sarà nulla con cui intasare il GPS.
Qualsiasi azione sarà inevitabilmente avversata. Una delle forme di tale lavoro "anti-navigazione" può essere potenti sorgenti di un campo magnetico, disperse sul territorio di un probabile scontro. Lo scopo di questa tecnica dovrebbe essere la formazione di gradienti magnetici del terreno che distorcono la posizione reale. E poi il probabile nemico dovrà fare affidamento sul buon vecchio sistema inerziale, o addirittura sul sestante.
