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Si nos quedáramos sin GPS

6 de julio de 2016

Tres milésimas de segundo fueron suficientes para causar muchos problemas.

En enero de 2016, las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos estaban desconectando uno de los satélites de GPS del país, cuando de forma accidental, introdujeron unos datos erróneos, lo que provocó una ínfima desincronización.

El error de un minuto interrumpió los equipos de medición del tiempo, dependientes del GPS en todo el mundo durante más de 12 horas. Mientras que el problema no fue detectado por muchas personas, gracias al apoyo de los sistemas de back-up a corto plazo, desató el pánico entre los ingenieros de Europa, que llamaron a sus equipos para ayudar a resolver los problemas antes de que la red de telecomunicaciones global empezara a fallar. En algunas zonas de los Estados Unidos, Canadá, la Policía, y los Servicios de Bomberos, y los equipos de radio de EMS dejaron de funcionar. La radio digital de la BBC

se quedó sin emisión durante 2 días en muchas zonas, y la anomalía incluso fue detectada en numerosas redes eléctricas.

Y es que, a pesar de su nombre: GPS (Sistema de Posicionamiento Global), el GPS no se trata solo de mapas, sino que se trata sobre el tiempo. Concretamente; la medición del tiempo. Cada satélite en la constelación (y se necesitan 24, más los de repuesto que tienen los Estados Unidos), tiene varios relojes atómicos a bordo, sincronizados cada entre ellos a la hora UTC, la hora estándar que utiliza el mundo – reducida a nanosegundos. Los satélites continuamente emiten su hora y su posición informando a la Tierra, donde los receptores de GPS en los equipos de los IPhones adaptan las señales y usan las diferencias minúsculas de tiempo de llegada para determinar la posición exacta.

Pero, ¿qué sucedería si todos estos relojes se disiparan y todo en la Tierra empezara a parpadear en las 12:00 horas?

Mientras que los GPS se concibieron en principio para ayudarnos en la navegación, la sincronización global del tiempo ahora es una función fundamental del sistema. La red de Telecom se basa en los relojes GPS para mantener sus torres de telefonía sincronizadas para que las llamadas puedan pasar por ellas. Muchas redes eléctricas utilizan relojes en sus equipos para afinar las corrientes de flujo en las redes sobrecargadas. El sector financiero utiliza sistemas de medición del tiempo derivados del GPS para el tiempo ATM, tarjetas de crédito, y para las transacciones de alta velocidad en el mercado. Las redes de ordenadores se sincronizan mediante relojes GPS, incluso las cámaras de filmación para productoras utilizan el GPS.

Pero, el fallo del sistema en enero de 2016, nos hace preguntarnos algo: ¿qué sucedería si todos estos relojes se disiparan y todo en la Tierra empezara a parpadear en las 12:00 horas?

Pues, según el Instituto Nacional de Tecnología de los Estados Unidos, nadie sabe exactamente qué sucedería, ya que existen muchas tecnologías diseñadas específicamente para el GPS. Además, no existen copias de seguridad.

No es un secreto que exista una gran preocupación sobre las posibles consecuencias por la dependencia del país (y del mundo) en una utilidad invisible que ha ido creciendo en la industria y en los trabajadores gubernamentales durante los últimos 15 años, después de que el Departamento de Transportes de los Estados Unidos advirtiera en 2001 a través de un informe sobre la necesidad de contar con una copia de seguridad de los sistemas de navegación. Sin embargo, a pesar de que todos llegaron a un consenso sobre la necesidad de contar con ello, hasta la fecha, parece que no se ha llevado a efecto. Por lo tanto, nos deja en manos de una pieza vulnerable: el GPS.

Con respecto a las razones por las que podría fallar el GSP, pues existen muchas. Por ejemplo, un ataque intencionado podría ser una. El Departamento de Homeland Security, en el año 2012, ya advirtió del riesgo que existe en el caso de que se produzca un ataque de este tipo que bloquea el sistema GPS y puede alterar sus datos. Se sospecha que Irán utilizó este sistema para atraer dos barcos patrulla de los Estados Unidos en enero para capturarlos en el Golfo.

Al parecer, no resultaría muy difícil dejar sin funcionar todos los GPS.

El escenario en el peor de los casos, podría ser algo así como que se cargan datos erróneos en el equipo de una subestación eléctrica en una zona metropolitana, que sobrecalentaría sus líneas eléctricas y transformadores, provocando apagones en una amplia zona. Mientras tanto, los causantes podrían alterar el servicio de telefonía móvil, así como anular la comunicación de los servicios de bomberos, policía y departamentos de emergencia médica, forzándoles a utilizar sistemas de frecuencia antiguos. Según DHS, podrían tardarse 30 días, o más, en localizar y anular los equipos maliciosos causantes de este desastre. Y, cuanto más tarden, más sistemas podrían verse afectados por este ataque.

Sin embargo, no todo podría ser provocado. También existe el riesgo de problemas en el GPS causados por amenazas no intencionadas. DHS ha informado que, entre otros, hay que tener en cuenta el escombro espacial, el clima espacial, los software defectuosos, los errores humanos, etcétera. De todos ellos, el clima espacial es un riesgo potencialmente catastrófico, que según ha explicado un geofísico noruego, fue la causa que provocó un apagón impresionante en su país en enero de 2016. Las erupciones de radiación de alta energía procedentes del Sol (erupciones solares) y las eyecciones de partículas cargadas de gases han inhabilitado satélites en el pasado, y pueden hacer lo mismo en estos tiempos. Tan solo una partícula cargada del Sol que penetre en un satélite puede arruinarlo y provocar un “apagón” en cadena de todos los GPS.

Lo cierto es que visto este riesgo y amenaza, algunos países han intentado mitigar la pérdida de las señales del GPS mediante dos enfoques. Uno es la imposibilidad de unirlo a otros sistemas de navegación globales por satélite, como el GLONASS de Rusia, que también tuvo un fallo en 2014 o los sistemas chinos y europeo, que podrían estar terminados para el año 2020. El otro enfoque consiste en utilizar relojes mejores. La torre del reloj típico tiene un oscilador similar al del reloj de muñeca y puede fallar en minutos sin una señal. El tiempo que puede permanecer un reloj de este tipo sin recibir datos de la hora, afecta también a las redes eléctricas, muchas de las cuales son dependientes del GPS y de sincrofasores utilizados para regular la corriente de flujo, así como para localizar los fallos en la red. Sin esta tecnología del tiempo, los técnicos canadienses tardaron tres meses en localizar los fallos que tuvieron tras su famoso apagón de 2003.

Los relojes atómicos, a escala de un chip, prometen una tecnología nueva capaz de mantener la hora durante un día, pero son demasiado caros como para utilizarlos ampliamente.

También existen otros sistemas de copias de seguridad en tierra. Antes del GPS, los navegantes del mundo utilizaban como sistema de Ayuda para la Navegación el LORAN, un sistema de transmisión y recepción terrestre desarrollado durante la Segunda Guerra Mundial, que facilitaba cobertura a Norteamérica, Europa y otras regiones del Hemisferio Norte. Pero, su uso se fue dejando para utilizar el GPS.

La Guardia Costera de los Estados Unidos, el año pasado, mostró un prototipo que funcionaba, pero no se ha incorporado.

Después del incidente de este año, en el que se produjo el error en el satélite, muchos europeos que se habían mostrado contrarios a utilizar el sistema eLoran, se mostraron a favor de ello, conscientes ahora de la gravedad de quedarse sin GPS cuando todo depende de ello.

El 23 de julio de 2012, un billón de toneladas de gases electrificados salió despedida del Sol, lanzado a seis millones de millas por hora. Según un Profesor de la universidad de Colorado, esta Eyección de Masa Coronal, fue la más potente desde el Evento Carrington en 1859, llegando a generar auroras hasta en Cuba. En el caso de que este fenómeno hubiese sucedido una semana más tarde, su impacto hubiera sido directo en nuestro planeta. Esta Eyección hubiese sido catastrófica dejándonos sin suministro eléctrico durante años mientras se procedía a la reparación de los transformadores eléctricos. Los efectos colaterales de la falta de electricidad habrían sido la interrupción de las comunicaciones, transporte, sistema bancario, y sistemas financieros, así como servicios gubernamentales, la falta de suministro de agua potable por la inoperatividad de las bombas de agua, la pérdida de comida perecedera y medicamentos por la falta de refrigeración, etc. Todo ello, y mucho más, explicado en el informe Anual de la Academia de las Ciencias de 2008.

En 2014, un conocido físico de San Diego calculó las posibilidades de que pudiera darse otro evento del tipo de Carrington en la próxima década. Su conclusión fue del 14%.

Aunque no se trata de eventos que sucedan con frecuencia, el rápido desarrollo de la tecnología y nuestra dependencia del GPS y de la electricidad,  nos hace muy vulnerables.