特朗普组建太空部队，太空新竞赛恐怕要一触即发

1990年8月，当时年轻的空军中校谢尔顿指挥科罗拉多州的第二太空作战中队（以下简称“2Sops”）。他到岗时，空军正忙着建造一个新的卫星群——每隔几个月从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射一次新卫星，帮助填充一个强大的系统——他被告知该系统最终将成为一个全球系统，旨在帮助美国改进其导航和提高其炸弹和导弹的精度。这是新的全球定位系统，谢尔顿在2Sops的首批任务之一就是，为这项新的努力建立支持和激发大家的热情。为了给访客（其中包括高层人员）留下深刻的印象，他随身携带了一个10磅重、价值3000美元的GPS演示装置，借助它告诉美国的士兵、水手、飞行员和海军陆战队他们在地球表面的确切位置。

2Sops运行的新系统的威力很快就得到了验证，比任何人想象的都要快。在海湾战争中，军方匆忙进行最后的准备工作来让GPS做好战斗准备。1991年1月17日凌晨2点30分左右，配备GPS的直升机偷偷潜入伊拉克，利用该技术引导自己穿过黑暗的沙漠，摧毁防空雷达。战争的第一次轰炸已经开始。精密制导炸弹瞄准目标，巡航导弹转过街角击中目标建筑，记者们对此惊叹不已。谢尔顿坐在前排位置见证了这一转变。

随着技术的进步，GPS的精度也提高了。该系统最初提供的精度在17码以内；有了它，你就可以精确地找到特定松树林的具体位置。如今，如果你用的是智能手机，它通常可以将一个物体定位在5码以内——这一分辨率足以在那片树林里找到两棵松树。不久以后，它就可以用来锁定一个松果的位置了：加州大学河滨分校的研究表明，最新的技术精度达到一英寸之内。研究表明，1毫米的精确度最终也有可能实现——这意味着该系统可以定位松果内的一颗种子。

如今，地面部队使用GPS来穿梭于外国街道；无人机飞行员可以在数千英里外以外编程序设定飞行计划。由于GPS卫星也包含美国的核爆炸探测系统，我们依赖它们来告诉我们朝鲜是否发射了核武器，以及告诉我们的导弹和炸弹在哪里找到它们的目标。谢尔顿说，“当你仔细想想我们美国的战争方式时，你会发现，我们的战略在很大程度上是建立在太空资产的基础上的——导航、预警和时机。”

那只是军事领域的应用。GPS的创造者可能从来没有想过让这个系统成为日常生活的支柱，但它确实做到了这一点。报道这个故事的时候，我去了科罗拉多，试图记录我所做的我要依赖于GPS的一切事情。各种导航场景显然都有用到GPS——我乘坐Uber去机场，我乘坐美国航空公司飞往丹佛的航班，我手机上的谷歌地图——我租了一辆车，借助该软件的导航功能去到位于科罗拉多斯普林斯（Colorado Springs）外的施利弗空军基地。但GPS也有一些不太明显的应用场景，比如我一路上所打的电话（蜂窝网络依赖GPS数据保持其基站的同步），使用ATM即（银行使用GPS跟踪存款和取款），以及在加油站给汽车加油（信用卡系统也依赖于GPS）。此外，GPS不再是世界上唯一的地理定位系统。俄罗斯、中国和欧盟现在都已部署或已开始打造自己的完整导航卫星群，以确保它们不必依赖美国的系统。这也意味着，在战争初期，卫星——另一个国家的卫星——很有可能是首批攻击目标之一。

GPS的运作原理与影响力

冷战期间，位于富尔达峡谷（Fulda Gap，东德和西德之间最短的通道）的美军山区前哨站，扮演了发出苏联入侵欧洲的早期预警的角色。如果俄罗斯坦克发动突然袭击，北约的规划师知道那里的士兵很可能最先发现。

如今，2Sops的成员也扮演了类似的角色。在施利弗空军基地低矮无窗户的米色400建筑物深处，10个人在同时远程操控天上的GPS卫星群。它们被用来指引战斧（Tomahawk）巡航导弹击中目标，将Lyft乘客送到目的地，以及帮助农民种植庄稼。它们还会提防任何对系统的冲击或攻击。

GPS操作员的平均年龄在25岁左右。在最近的一次轮班中，整个GPS由两名19岁的航空兵操作（空军强调，他们受过严格的训练）。他们的指挥官、美国空军中校彼得·诺斯基（Peter Norsky）三十多岁。他们一起监视着大约三十多颗GPS卫星，对地理定位系统进行故障排除，并注意每一架轨道飞行器的异常状况——这一架是太阳能电池板损坏了，那一架是通信链路不稳定——就好像他们在远距离照看一群喜怒无常的马儿。

虽然GPS在人们的日常生活中已经变得不可或缺，但在施利弗空军基地之外，大多数人都不怎么了解它的实际运作方式。GPS的基本功能是为地球提供一个共享的时钟。通过三角测量来自头顶的信号，以及测量来自不同卫星的信号到达GPS接收器所需的时间，GPS卫星可以帮助电话公司使得它们的系统保持同步，战列舰可以绘制开阔水域的地图，自动取款机可以给它们的交易打上时间标记。

该系统通过每日的计算来运作，采用牛顿物理学和爱因斯坦的相对论，精密地调整来自太空中每个GPS卫星的定时广播——相当于将你祖父的时钟调到1000亿分之一秒精确度的高科技版本。时间毕竟是相对的；截至今年1月，太空中的时间比地球的“协调通用时间”早了18秒，因为太空没有识别科学家为解释地球自转速度减慢而在地球上增加的闰秒。此外，每颗卫星上的计时装置都提供了一种略微不同的读数——这是它们的原子钟变化的结果——它们通过测量原子的精确振幅来报时。（有些GPS卫星使用的是铷原子，它们在短时间周期里非常精确；有些使用铯原子，这种在长时间周期中更精确。

GPS系统的任何故障都有可能会使得全球经济陷入混乱。幸运的是，小故障很少见，但它们也不是闻所未闻的。2016年1月25日，2Sops的飞行指挥官亚伦·布莱恩（Aaron Blain）在半夜被工作人员的电话吵醒。来自全国各地的用户报告显示，该系统的精度“不稳定”，使得测量变得越来越不准确。布雷恩开着他的福特皮卡车跑到施利弗空军基地，发现卫星星座的时间偏差达到13微秒左右。这是一个极小的数字——比一眨眼的时间还要短2.5万倍——但对于调谐良好的GPS来说，这可是打一次哈欠的时间。如果不加以纠正，这一问题可能会在全球经济中引发动荡：不仅会破坏驾驶者的导航指引，还会破坏股票交易。

（编辑：核心网）

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