De wetenschap van satellieten

De grap onder geocachers is dat onze hobby miljoenen dollars kostende satellieten gebruikt om tupperware in het bos te vinden. En het is waar!
Het lanceren van één enkele satelliet naar de ruimte kan ergens tussen de tien en vierhonderd miljoen Amerikaanse dollars kosten. Het is algemeen bekend dat we toegang hebben tot deze technologie dankzij de Amerikaanse president Bill Clinton, die zoals bekend “de schakelaar omzette” van selectieve beschikbaarheid.

Twintig jaar later zien de meesten van ons GPS in onze telefoons, onze auto’s of computers als iets normaals. Dus hoe werken die satellieten, de hoeksteen van ons favoriete spel, nu eigenlijk om ons te helpen die tupperware te vinden?

Laten we dat uitvinden!

Een systeem van meer dan 30 GPS (de afkorting van Global Positioning Satellites) draaien op dit moment rond in een baan om de Aarde.
Elk heeft zijn eigen specifieke pad, zodat we precies weten waar iedere satelliet zich op welk moment bevindt. Ze zenden constant signalen uit, zowel naar grondstations die ervoor zorgen dat de satellieten in hun opgegeven baan blijven, als naar ontvangers zoals die in je telefoon of GPS-apparaat.

Als ze deze signalen ontvangen, gebruiken je telefoon of GPS een proces dat trilateratie heet om hun exacte locatie ten opzichte van iedere satelliet te berekenen. Maar wat is trilateratie? Simpel gezegd is het het proces om een locatie te bepalen door afstand te meten met gebruik van cirkels.

Iedere satelliet stuurt een signaal uit in alle richtingen en als je GPS een signaal ontvangt van een satelliet, weet het waar je bent in relatie tot die ene satelliet. Dus je zou op meerdere plekken aan de buitenkant van een bol kunnen zijn.

Waar ben je? Deze ene satelliet weet het niet!

Er zijn drie verschillende satellieten voor nodig om via trilateratie een specifieke locatie in twee dimensies te bepalen en vier verschillende satellieten voor drie dimensies.

Dus bijvoorbeeld: als je op een vlak oppervlak bent, heb je misschien maar drie satellieten nodig voor een nauwkeurige locatie, terwijl er misschien vier nodig zijn als je in de bergen aan het wandelen bent. In de realiteit ontvangt je GPS signalen van veel satellieten en gebruikt hij ze allemaal om nauwkeurig je locatie te bepalen.

Je bent hier!

De GPS weet nu waar je bent (en, belangrijker, waar de geocache is), maar hoe laat hij dit aan je weten?

Het geografische coördinatensysteem gebruikt lengte- en breedtegraad om van iedere plek op Aarde de locatie te bepalen en deze van een label te voorzien, waarbij gebruik gemaakt wordt van een specifieke set letters, nummers en tekens. Het originele geografische coördinatensysteem gaat helemaal terug tot de derde eeuw v. Chr!

Breedtegraad meet punten op het oppervlak van de Aarde langs parallellen of lijnen die parallel lopen aan de Evenaar. Lengtegraad meet punten op het oppervlak van de Aarde in meridianen of lijnen die loodrecht op de Evenaar staan.

Net zoals bij trilateratie zou je overal langs een lange lijn rond de Aarde kunnen zijn, als je alleen de lengte- of breedtegraad weet.

Ben je in Brazilië of Indonesië? Met alleen de breedtegraad zul je het nooit weten!

Maar als je breedte- en lengtegraad combineert, kun je je specifieke locatie op iedere plek op Aarde precies bepalen!

Blijkt dat je al die tijd in Peru was!


Als je de volgende keer gaat cachen, kun je nu nadenken over alle wetenschap en technologie die schuilgaat achter je lachebekje!
Veel plezier!

Sarah
Sarah is a French-speaking Marketing Coordinator at Geocaching HQ. She likes cats and musicals, but only separately. In her spare time you can find her knitting, snuggling her cat, and waiting impatiently for the next season of Cosmos.