Córas domhanda loingseoireachta le satailítí

Nuair a thosaigh mise ag siúl sléibhe, compás, léarscáil, airdeall agus tomhas ama a bhí de dhíth chun loingseoireacht. Sna 1970í, chun críche míleata, d'fhorbair Roinn cosanta Mheiriceá an córas suite domhanda.  I 1993 bhí an córas iomlán, 32 satailít i bhfithis timpeall an domhain, ag craoladh comharthaí. Tá ionaid rialaithe ar an domhan freisin chun súil a choinneáil ar na satailítí agus ceartúcháin a dhéanamh ar an eolas a chraolann siad. Ceadaíodh úsáid neamhmhíleata an córais ó na 1980í, ach ní raibh an t-eolas atá ar fáil do ghlacadóir sibhialta chomh cruinn céanna go dtí an bhliain 2000. (Rinneadh laghdú d'aon ghnó ar an caighdeán chun go mbeadh buntáiste ag úsáideoirí míleata.)

Tá clog adamhach ar bord gach satailít. Craolann siad comhartha ag na minicíochtaí iompair. Anuas ar an comhartha sin tá cód súdarandamach atá uathúil do gach satailít. Tugtar cód óir ar an gcomhartha sin. Anuas air sin arís craoltar an t-eolas gps. An príomh eolas ná an t-am agus an ionad ina raibh an satailít nuair a craoladh an comhartha. Ach bíonn eolas breise ann. Eolas faoi éifeacht an atmaisféar ar na comharthaí, eolas faoi chruinneas ama, agus eifimiris - eolas faoi fithis na satailítí. Bunaithe ar an eolas sin caithfidh glacadóir cothromóid i gceithre anaithnid a réiteach - domhanfhad, domhanleithead, airde agus am. Mar sin, caithfidh glacadóir comhartha ó ar a laghad ceithre satailít a chur san áireamh. Go hiondúil baintear feidhm as cúig chinn. I gcás glacadóir ar fón is féidir eolas ó na stáisiún bunáite - a bhfuil a n-ionad aitheanta - a chur san áireamh chun cruinneas a fheabhsú. 

Is féidir freisin córas gps a úsáid chun am a ríomh le cruinneas clog adamhach, má tá eolas cruinn ar an ionad. Mar sin a fhaigheann córas na gutháin soghluaiste an t-am. 

Tá an chóras ГЛОНАСС (glonass - córas domhanda satailítí loingseoireachta) ag an Rúis agus Galileo ag an Aontas Eorpach. Ní hionann na mionsonraí teicniúla, ach tá na prionsabail céanna i gceist. 

Tá caint faoi láthair ar trasnaíocht gps. Is féidir leis sin tarlú má chraoltar comhartha láidir ag na minicíochtaí atá in úsáid ag gps. Fágann sé sin nach féidir le glacadóirí an comhartha ceart a aithint. 

Táimid éirithe thar a bheith spléach ar na córais seo, do loingseoireacht agus fiú do nithe fearacht am cruinn agus suirbhéireacht. 

Cúis imní mar sin má tá mioscais sa scéal. 

Gíreascóip

Gléas eile a chuireann mearbhall orm ná an Gíreascóp. Braitheann eitleáin agus spásárthaigh ar gíreascóip chun casadh a thomhas. I gcás gíreascóp meicniúil, is é atá i gceist ná diosca atá ag casadh ag luas ard, i fráma ar féidir leis bogadh thart ar gach ceann de na trí áis. De bharr prionsabal imchoimeád an mhóimintim agus táimhe an diosca ag casadh, cuireann an diosca i gcoinne athrú treo – agus is féidir an athrú treo a thomhas dá réir le braiteoirí ar an ngiombal.

Tá gléasanna éagsula ann a thagann i dtír ar an bprionsabal seo agus a ghineann comhartha leictreach i gcoibhneas leis an luas uilleach nó leis an luasghéarú. Tá a leithéid coitianta in fóin póca agus uaireadóirí glice agus cuireann siad ar chumas na gléasanna coiscéimeanna a thomhas, mar shampla. Ní minic anois gíreascóip meicniúil in úsáid chuige sin áfach.

Míbhuntáiste is ea baill a bhogann i ngléas fadmharthanach mar a bhíonn de dhíth don spás.

Mar sin, is ar éifeacht iomlán éagsúil a bhraitheann na gíreascóip snáthoptaice a bhíonn in úsáid ar spásárthaigh – éifeacht Sagnac. Scoiltear léas solais agus seoltar an dá léas i dtreonna éagsula tríd corn fhada snáithín optaice. Má tá an gléas ag casadh ní hionann an fhaid is gá don dá léas taisteal agus mar sin beidh trasnaíocht idir an dá léas – is féidir sin a thomhas agus beidh sé i gcoibhneas leis an luas uilleach.

Go hiondúil bíonn ceithre gíreascóp sa ghléas, sa dtreo agus gur féidir an luas uilleach thart ar thrí áis a thomhas agus go bhfuil comhartha sa bhreis ann chun cuir le cruinneas an toradh (agus mar iomarcaíocht sa chás agus go dteipeann ar cheann acu). Ar an gcúis sin ní bhíonn na gléasanna ailínithe le háiseanna an árthaigh agus bíonn maitrís in úsáid chun an tomhas a chasadh go fráma tagartha an árthaigh.

Bíonn an teocht le cuir san áireamh freisin; agus calabrúchán cúramach le déanamh ar an gcomhartha nuair atá an gléas ag an teocht oibrithe.

Breis castacht sna bogearraí!

Cá bhfuil an ghrian?

Go hiondúil nuair a scaoiltear spásárthach ón roicéad a sheol sa spás é bíonn sé ag casadh gan smacht i dtosach. Baintear feidhm as roicéid bheaga chun an casadh a smachtú – pé acu é a stop ar fad, nó chun casadh seasmhach um áis amháin de chuid fráma tagartha an árthaigh a bhaint amach. 

Gíreascóp – uirlis a thagann comhartha de réir an treoluas uilleach – a bhíonn ag úsáid ag an staid seo. I gcúrsaí spáis, bíonn gíreascóp gan baill a bhogann in úsáid – ceist do lá eile. Bíonn ar an árthach a bheith tíosach leis an mbreosla, agus baineann go leor de na halgartam leis sin.

Ach a mbíonn an treoluas faoi smacht, an chéad céim eile ná an ghrian a aimsiú! Go háirithe i gcás árthach de chuid an Ghníomhaireacht Spáis Eorpaigh – agus árthaí Eorpacha go ginearálta – is ón Grian a fhaigheann siad cumhacht. (Fiú leithéidí Rosetta a chuaigh go domhain isteach sa spás – bhí eití móra ar an árthach chun cumhacht gréine a bhailiú). Úsáideann árthaí SAM píosa d'abhar radaighníomhach a ghineann teas – sin an caoi gur féidir leis an dá Voyager dul go domhain isteach sa spás, cé go bhfuil ag teip ar an bhfoinse sin anois.

Mar sin, is gá don árthach treo na gréine a aimsiú agus a rialú. Go hiondúil bíonn taobh na gréine ag árthach – bíonn sciath teasdíonach ar an dtaoibh sin, chomh maith leis na heagar grianchealla. Bíonn treo na gréine tábhachtach chun braiteoirí íogaire eile – rianóir réalta nó uirlis eolaíochta – a chosaint ó bharraíocht solais. Bíonn srianta géar uille i gceist go hiondúil toisc go bhféadfadh an ghrian uirlisí íogaire a scriosadh agus an misean a chuir ó mhaith dá réir. (Meabhraíonn sin eachtra dom. Fadó, fadó – 1985 sílim – bhí togra againn i gComórtas na hEolaithe Óga. Bhí sampla de beagnach gach dúil, mianraí i gcás roinnt acu, bailithe againn chun an tábla peiriadach a léiriú. Úrániam san áireamh – mianra ina raibh roinnt radaighníomhachta. Bhí togra eile ann a raibh braiteoir íogair Geiger acu chun an radaighníomhaíocht i Muir Éireann a thomhas. Bhí píob tiubh miotail acu chun an radaighníomhaíocht cúlra a choinneáil amach ón tomhas. Theastaigh uaithi an úrániam a thomhais – botún a bhí ansin, bhí sé oiread sin níos airde ná an réimse a bhí an gléas in oiriúint dó nár oibrigh sé i gceart go ceann cúpla lá .....)

Úsáidtear braiteoir sách simplí go hiondúil. Griancheall atá ann go bunúsach, a mbíonn an sruth as i gcoibhneas leis an méid solais a thiteann air. Bíonn eagar de cheithre cinn acu ar phirimid ceathairshleasach. Go hiondúil bíonn uille 22° ag gach fána. Fágann sin go bhfuil sé measartha éasca, ach an ghrian a bheith i radharc, treo na gréine a thomhais go cruinn. Bíonn, ag brath ar cruth an árthaigh, braiteoir amháin ar dhá chinn de plánaí an árthaigh. (Go hiondúil bíonn dúbailt sa trealamh féin ar mhaith le teacht timpeall ar fabht i gcuid de). Má theipeann ar an gcéad iarradh an grian a ghabhadh is iondúil go mbíonn an árthach á chasadh go mall sa dtreo is go mbíonn ceann nó ceann eile acu ag pointeáil i ngach treo d'fhonn an ghrian aimsiú. 

Go hiondúil is leor braiteoir garbh gréine; ach i gcásanna áirithe bíonn braiteoir níos mine de dhíth. Chuige sin is gá nithe fearacht teocht an ghléas an factóir eile a imríonn tionchar ar an sruth as a chuir san áireamh – ach tá an prionsabal céanna i gceist. 

Loingseoireacht agus Reanna Neimhe

Ó thosaigh daoine ag siúl nó ag seoladh as amharc a n-áit dúchais, tá feidhm á baint acu as reanna neimhe chun fhios a bheith acu cá bhfuil siad. Tá forbairt tagtha ar na h-uirlis a bhaintear feidhm astu, gan amhras. Tá tábhacht ar leith le ham – b'é an constaic is mó roimh dearbhú domhanfhaid ar feadh i bhfad ná eolas míchruinn faoin am.  

Ach tá an bunphrionsabal céanna in úsáid ó thús. Dhá nó trí mharc a aithint, an uileann eatarthu a thomhas, agus triantánú chun log an breathnóra a ríomh.

Mar an gcéanna i gcás spásárthaigh. Úsáidtear rianóir réalta de ghnáth. Séard atá ann go bunúsach ná ceamara dhigiteach, le ríomhaire nasctha leis. Bíonn léarscáil neimhe i gcuimhne an ríomhaire, agus is féidir, ach ceithre nó cúig réalta a bheith sách soiléir, an ceathairníon idir treoshuíomh an rianóra agus an fráma tagartha a ríomh. Is minic go mbíonn an árthach ag casadh, agus caithfear sin a chuir san áireamh – maraon le solas na gréine a sheachaint – ailbéideacht, sé sin frithchaitheamh solas na gréine ón Domhan nó pláinéid nó gealaigh eile, nó go deimhin ón spásárthach féin nó spásárthach eile. Go hiondúil bíonn bosca agus cosaint is gceist chun nach mbeadh i radharc ach an gcuid sin den spás a bhfuil suim ann. 

Fadhb is ea deannach freisin, mar a bheadh ar ghnáth cheamara.

Bíonn gá freisin ian agus radaighníomhaíocht eile ar féidir leo tionchar a imirt ar an mbraiteoir a chuir san áireamh – fágann a leithéid "spota teo" ar an mbraiteoir, go sealadach nó go buan.

Cuireann sin le castacht na bogearraí, mar go mbíonn gá le halgartaim ar leith chun na cúinsí seo a chuir san áireamh. Scaití bíonn breis eolais – ón lucht stiúrtha ar an dtalamh, nó ó na córais eile san árthach – le cuir san áireamh chun réiteach níos cruinne a ríomh.

Cé go bhfuil rianóirí réalta in úsáid ar an Spás-staisiún idirnáisúnta, mar chuid dá ullmhúcháin éigeandála, baineann na spásairí feidhm as an sean uirlis loingseoireachta, an seiseamhán. I gcúpóla an SSI tá radharc mhaith acu ar na réalta, agus dearadh áit socair le seasamh. Fuair siad amach áfach nárbh é sin an gad is giorra don scornach. 

Léarscáil cruinn na spéartha a bhí de dhíth orthu – go háirithe de bhrí go raibh an SSI ag casadh sách gasta, agus nach raibh réaltbhuíonta iomláine le feiceáil acu.

Mar sin, trí rud atá de dhíth chun fios do log a oibriú amach. Radharc ar marc, fios cruinn ar an t-am, agus léarscáil maith!

I ndáiríre is mar sin a feidhmíonn loingseoireacht de réir satailíte fearacht GPS nó córas nua an AE Galileo. Seachas go mbíonn clog cruinn adamhach ar gach satilít, agus go bhfuil an am mar chuid den chomhartha a scaipeann gach satilít acu. 

Má tá cúig acu i radharc do ghléas is féidir domhanfhad, domhanleithid, airde agus am a oibriú amach go han-chruinn ar fad.

Rud a chiallaíonn – agus baineann túr fóin póca úsáid as an eolas seo – má tá domhanfhad, domhanleithid agus airde ar eolas, gur féidir am a ríomh leis an gcruinneas céanna agus a bheadh ag clog adamhach.

Ar ndóigh, braitheann na satailítí féin ar rianóir réalta ( i measc trealamh eile) chun iad a choinneáil ar an bhfithis ceart. Gan sin, bheadh na gléasanna a bhaineann feidhm astu míchruinn.

San léacht a thug @ChronHib (David Stifter) um Samhain san Institiúid Ard Léinn, thaispeáin sé gur ionann an focal "Rinn" i "Reanna Neimhe" agus pointe tomhais – don am. Anallód, bhíodh rímaire – ríomhaire (duine!) – ag tomhas dátaí, na Cásca ach go háirithe – le cabhair na réalta.

Braitheann an chuid is mó againn ar an ríomhaire soghluaiste úd inár bpócaí ar a dtugaimid fón chun an am a insint. Agus ag deirfeadh an lae, tá sin é féin ag tomhas an ama de réir reanna neimhe...