Galileo

Med opsendelsen af satellitten Giove-A om bord på en Soyuzraket lige før nytår flyttede multimilliardprojektet Galileo fra tegnebord til realitet (omtalt første gang i Bådmagasinet 2002 nr. 7).
Giove-A blev opsendt fra verdens største spacecenter; Baikonur Cosmodrome i Kazakhstan, og befinder sig nu 23.616 km over havets overflade, hvorfra den i den kommende tid skal benyttes til en lang række videnskabelige testforsøg. Man vil bl.a. forsøge at benytte et mere præcist atomur, end det der er kendt fra det amerikanske GPS-system.
Navnet Giove er for øvrigt det italienske navn for Jupiter, tænkt som en hyldest til italieneren Galileo Galilei, hvis vigtige observationer af planeten Jupiter og dens måner medvirkede til, at søfarende kunne finde vej over havene allerede for 400 år siden.
På Giove-A er for øvrigt monteret den første mindeplade man kender til i rummet, fordi en af satellittens skabere Tom Fairbairn, en dygtig ung britisk ingeniør, døde på en ferie i Thailand under Tsunamien den 26. december 2004.
Galileo-projektet, som er ejet og vil blive drevet af det europæiske rumagentur og EU i fællesskab, kunne sagtens tænkes ikke at overleve frem til sin operationelle start, som nu er fastsat til 2010, og ikke som først lovet i 2008. Eller blive forsinket igen, måske af flere omgange. Galileo har nemlig den store svaghed, at projektet betales af mange (læs: rigtig mange) investorer med forskellige interesser, og selvom vi betragter Galileo, som et fælles europæisk alternativ til det amerikanskejede GPS-system med lande som Storbritannien, Frankrig, Tyskland og Italien som de store bidragydere, finder man også lande som Kina og Israel blandt de aktive betalere. Seneste deltagerland er Korea, som underskrev kontrakten så sent som den 12. januar i år.

Forskellen mellem Galileo og GPS
GPS er som bekendt et amerikansk militært system som dog tillader civilt brug. I en krisesituation som for eksempel i dagene efter 11. sept. 2001 vil systemet uden videre kunne lukkes ned eller kunne scrambles, så kun USA’s egne tropper og eventuelt deres allierede kan have glæde af det. Faktisk valgte man fra systemets fulde operationelle start i 1995, at have en fejlvisning på GPS-systemet ”af hensyn til nationens sikkerhed” kaldet SA koden. I maj 2000, kort før Clinton overlod præsidentembedet til Bush, blev SA koden reduceret til nul. Men det kræver kun en præsidentiel ordre atter at skrue op for fejlvisningen i tilfælde af krig, terror eller lignende.
Galileo er derimod tænkt som et rent civilt system - eller måske skulle man sige markedsført som et civilt system. For der er ingen tvivl om, at man rent teknologisk kan og vil lave de samme sikkerhedssystemer, som USA i tilfælde af terror og krig. I præsentationsvideoen af Galileo tager man udgangspunkt i alt fra transport til lands, til vands og i luften, ligesom man nævner muligheden for bedre trafikstyring, intelligent landbrug, ubemandede køretøjer, og
eksempelvis miljøovervågning. Netop disse sidstnævnte faktorer åbner nye muligheder i industrien, hvorfor en række store multinationale virksomheder har valgt at støtte op om projektet med en sponsorkontrakt.
Det er planen, at man her i 2006 vil opsende yderligere fire satellitter, næste opsendelse er på nuværende tidspunkt planlagt til maj måned (Giove-B), men derfra og til en reel 24 timers ”round the world” dækning med 27 aktive satellitter og tre ”i reserve”, der alle hver ottende time skal rotere om Jorden i tre forskellige orbitale baner, er der langt igen. Når projektet står færdigt, vil budgettet på 30 milliarder euro (en kvart billion danske kroner) formodentlig også være overskredet i væsentlig grad.
Galileo satellitterne bygges af Surrey Satellite Technology (SSTL) i England, og satellitterne sender på en anden frekvens end det kendte GPS, så det vil ikke være muligt at benytte de nuværende GPS modtagere til at modtage Galileo-signalerne. Men når den tid (forhåbentlig) kommer, vil Galileo modtagere kunne opfange, ikke bare GPS og Galileo signalerne, men også signalerne fra det næsten tilsvarende russiske GLONASS.

Hvordan virker satellit-systemerne?
I forbindelse med opsendelsen den 28. december 2005 af Giove-A vistes på dansk tv et indslag om Galileo. I udsendelsen nævnte man, at Galileo ville blive langt mere præcist end GPS-systemet og eksempelvis ville fungere bedre mellem højhuse i byerne. Det kan der være noget om ud fra en række forskellige elementer.
Galileos satellitter kommer til at befinde sig 3400 km længere ude i rummet end GPS-systemets, hvilket betyder, at de vil have en større vinkel i forhold til Jorden. Helt nøjagtigt vil de have en inklinationsvinkel i forhold til ækvatorialplanet på 56º i stedet for GPS-systemets 55º.
Desuden vil der være langt flere satellitter til rådighed, for så vidt at GPS-systemet bevares i sin nuværende form, som ”by the way” fylder 15 fulde driftsår den 17. juli 2010, samme år som Galileo slippes løs. Det større antal af satellitter betyder, at vinklen til de nærmeste satellitter bliver mere ”lodret” og derfor vil disse bedre kunne nås, for eksempel fra en bil mellem høje huse.
Som GPS-systemet fungerer nu, befinder der sig otte satellitter i hver af de tre orbitale baner rundt om Jorden. Heraf er de syv aktive og en i reserve (altså i alt 24). Hvad angår Galileo kommer der 10 satellitter i hver af de tre orbitale baner, ligeledes med en i hver bane i reserve (altså i alt 30), men Galileo modtagere vil desuden kunne benytte signalerne fra GPS og Glonass satellitter, hvilket mere end fordobler antallet af satellitter i forhold til GPS.

Hvor præcise bliver satellitsystemerne egentlig?
GPS-systemet har to typer brugere, for civilt brug (SPS) og militært brug (PPS).
GPS signalet, som jo var forsynet med bevidst fejlvisning af SA koden de første fem driftsår, havde en præcision typisk mellem 30 og 100 meter.
Forudsat der ikke er SA kode er præcisionen på SPS typisk indenfor en radius af 13 meter i 95% af tiden set ud fra en horisontal vinkel. Vertikalt er præcisionen nede på omkring 22 meter også 95% af tiden. Eksempelvis for fly, der skal lande, er det naturligvis ikke godt at være 22 meter for langt nede. Præcisionen for PPS opgives ikke officielt til civile, men et kvalificeret gæt (hentet af undertegnede om bord på hangarskibet USS Constellation) vil være, at man ved hjælp af atomur på visse militære installationer vil kunne have en generel præcision omkring 2,25 cm.
Differential GPS blev en realitet da man havde SA koden. Med den relativt store fejlvisning opstod behovet for yderligere præcision. Her kom de ”gamle” radiofyr fra Decca systemet til hjælp og ved at sende et FM signal ud fra disse, om den kalkulerede fejlvisning i et givet område, nedbragtes fejlvisningen til utrolig flotte tal … Når det ellers virkede, for Differential GPS signalet var meget sart og virkede naturligvis kun nær kysterne, ligesom det gamle Decca system. Man har stadig denne mulighed, men hvor længe vides ikke.

Galileo
Den generelle præcision på systemet vil, når systemet er fuldt operativt, i sig selv være bedre end én meter 95% af tiden. Ved samtidig benyttelse af signaler fra Waas, GPS, Glonass, og ikke mindst Galileos eget Egnos system bliver præcisionen helt utrolig flot, såvel på det horisontale som der vertikale plan. Man forventer over 3 milliarder brugere af Galileo i 2020.

Hvem var Galileo Galilei?
Galileo blev født 15. februar 1564 i Pisa i Italien. Som den første søn af en dygtig musiklærer fik Galileo lov at uddanne sig først i medicin senere i naturvidenskab og matematik stærkt ansporet af hans matematikprofessor Filippo Fantoni - hvis job Galileo i øvrigt selv overtog i en alder af bare 25 år og året senere udgav sin første ud af en lang række fremragende videnskabelige bøger (De Motu). I 1591 blev han ”headhuntet” til universitet i Padua ved Venedig.
Galileo var dybt optaget af at studere tyngdeloven og opdagede blandt andet at et projektil følger en ballistisk bane, og at et pendul altid tager lige lang tid om at svinge, uanset om pendulbevægelsen er lang eller kort. Senere byggede han et teleskop, der var langt bedre end, hvad verden før havde set, og med dette opdagede han i vinteren 1609 blandt andet bjerge på månen, fire måner rundt om Jupiter og en supernova. I 1610 blev han det sjette medlem af det højt ansete ”Academi dei lincei” og fratrådte sin gamle stilling i Padua. En række opdagelser dette år gjorde, at han privat tilsluttede sig Copernicus’ teorier om at alle planeter drejede om Solen og ikke Jorden. Dette medførte seks år senere, at han kom i konflikt med den katolske kirke og pave Paul den femte. En kardinal ved navn Maffeo Barberini blev imidlertid pave i 1623 (Urban den 8.), og han havde stor tillid til Galileo.
Urban ønskede, at Galileo skulle holde forelæsninger om sine teorier overfor de noget modstræbende højtstående medlemmer af den katolske kirke, men hans forelæsninger faldt ikke i god jord og samtidig begyndte helbredet desværre at svigte for 60-årige Galileo. I 1633 blev han retsforfulgt og dømt til livsvarigt fængsel, (senere omstødt til livsvarig husarrest). Galileo døde den 8. januar 1642 i sit hjem nær Firenze.
Så sent som i 1992 (350 år efter Galileo’s død) medgav pave Johannes Poul II at den katolske kirke dengang havde gjort ”en regnefejl” i aspekterne omkring Solens og Jordens indbyrdes forhold, men han indrømmede ikke, at det havde været forkert at dømme Galileo.