חדשות החלל
arrow-left
לחדשות החלל

חוקרים השתמשו בלווייני סטארלינק לאיכון GPS - ללא הסכמת ספייס אקס

למרות שאילון מאסק לא מעוניין להפוך את מערך הלוויינים שלו למערכת ניווט גלובלית, הניסוי מציע אלטרנטיבה מעניינת שעשויה להיות רלוונטית בעתיד

עודד כרמלי
30.10.2022

חוקרים מאוניברסיטת טקסס באוסטין הצליחו להשתמש בלווייני סטארלינק כדי להשיג איכון לווייני ברזולוציה של 30 מטרים בלבד – ללא הסכמת ספייס אקס. אם ספייס אקס או מתחרותיה יסכימו לכך בעתיד, מערכי אינטרנט מהחלל יוכלו לשמש כגיבוי למערך GPS הפגיע.

 

מייסד ספייס אקס והאיש העשיר בעולם אילון מאסק חולש היום על המערך הלווייני הגדול בעולם, אשר מונה לפי שעה כ-3,000 לוויינים המקיפים את כדור הארץ ומספקים אינטרנט מהיר מהחלל. עד כה, המודל העסקי של סטארלינק התבסס על אינטרנט ביתי ללקוחות המתגוררים באזורים מרוחקים ללא תשתית אינטרנט, והחברה כבר מספקת אינטרנט לכ-400,000 בתי אב וחברות ב-39 מדינות. לאחרונה חתמה ספייס אקס על הסכם עם טי-מובייל, והחל מ-2023 כל לקוח של טי-מובייל, המפעילה השנייה בגודלה בארה"ב, יוכל להתחבר ישירות ללווייני סטארלינק כדי לשלוח הודעות טקסט מאזורים ללא קליטה. שווקים נוספים כוללים חיבור לאינטרנט לווייני בטיסות אזרחיות ובספינות תענוגות.

 

אבל שוק אחד שמאסק סירב להיכנס אליו הוא שוק מערכות הניווט הלווייניות הגלובליות, או GNSS, שמוכר יותר בשם המערכת הראשונה והמפורסמת של מחלקת ההגנה האמריקנית – ה-GPS. החוקרים מטקסס פנו לספייס אקס בהצעה לשדרג את התכונה שלהם ולפרסם את קוד נתוני הזמן כדי להפוך את מערך האינטרנט הלווייני הגלובלי למערך ניווט לווייני גלובלי. אלא שאילון מאסק סירב. לטענת החוקר הראשי טוד המפריז: "אילון אמר לבכירים שאיתם שוחחנו: 'כל רשתות התקשורת במסלול לווייני נמוך פשטו את הרגל. ולכן עלינו להיות מפוקסים כדי להימנע מפשיטת רגל. אנחנו לא יכולים לקבל שום הסחות דעת'".

 

פרצו לקוד של סטארלינק – בעזרת אנטנה פשוטה

כעת, המפריז וצוותו הוכיחו שאפשר להשתמש בסטארלינק לאיכון לווייני – גם בלי הסכמת ספייס אקס. החוקרים רכשו טרמינל קצה סטנדרטי של סטארלינק בעלות 599 דולר, שילמו את דמי המנוי החודשיים בסך 110 דולר וניגנו סרטוני יוטיוב ללא הפסקה. 

 

לצד צלחת הלוויין של סטארלינק, החוקרים התקינו אנטנה שזיהתה את האותות שהלוויינים שלחו לצלחת. כמו כל שדר בימינו, האותות מסטארלינק כוללים מידע מדויק מאוד של זמן, כדי לשמור על המשדר והמקלט בסנכרון. למרות שספייס אקס, כאמור, לא שיתפה את החוקרים בתכונות האותות, המפריז ועמיתיו השתמשו בזמן ההגעה של שדר אחד מלוויין סטארלינק והצליבו אותו עם מיקום הלוויין בחלל – שגלוי לכול. על ידי דיוק הנתונים לרמת הננו-שנייה, החוקרים הצליחו להנדס לאחור את נתוני הזמן שהלוויין שידר, ולפצח את חלק מהקוד של סטארלינק. ברגע שהקוד היה בידם, החוקרים קבעו בקלות איפה המיקום שלהם בכדור הארץ ביחס ללוויין.

 

למעשה, כל אחד יכול לנסות את הטריק הזה גם מבלי להימצא ליד טרמינל של סטארלינק. באזור ללא כל קליטת אינטרנט, ולכן ללא גישה ל-GPS, כמו במטוס למשל, אפשר לפתוח את יישומון "מפות" והטלפון יבין פחות או יותר איפה אנחנו נמצאים לפי אותות ממגדלים סלולריים סמוכים. ההבדל הגדול הוא שהחוקרים מאוסטין הצליחו לעשות זאת עד כדי דיוק של 30 מטרים – לעומת 5 מטרים במערכת GPS. ואת התוצאה הזאת אפשר לשפר עוד יותר אם ספייס אקס יסכימו לפרסם את הפרוטוקול האותות של הלוויינים. 

 

Image
לווייני סטארלינק חוצים את השמיים בניו מקסיקו. צולם בפברואר השנה בחשיפה ארוכה. קרדיט: M. Lewinsky
לווייני סטארלינק חוצים את השמיים בניו מקסיקו. צולם בפברואר השנה בחשיפה ארוכה. קרדיט: M. Lewinsky

 

העולם צריך גיבוי ל-GPS

להבדיל מאינטרנט לווייני, שוק מערכות הניווט הלווייניות הגלובליות הוא לא בדיוק שוק – זהו שירות ממשלתי, ולפעמים צבאי, שכולנו נהנים ממנו חינם אין כסף. כאן בישראל אנחנו משתמשים ב-GPS האמריקני, המונה כ-30 לוויינים בכל רגע נתון, לכל דבר – מהזמנת פיצה, דרך ניווט כמו Waze וכלה בתיאום תעופה בשמיים. 

 

בשנים האחרונות מעצמות חלל אחרות שיגרו מערכי ניווט לווייני משל עצמן – כמו גלילאו של האיחוד האירופי, ביידו של סין ו-GLONASS של רוסיה – על מנת למנוע מצב שבו ארה"ב תחסום את הגישה שלהן ל-GPS במהלך עימות צבאי. דוגמה לכך אנו רואים בימים אלה, כשרוסיה משבשת לפי החשד אותות GPS באוקראינה. הפרעות אחרות כוללות ניסיונות פליליים להטעות משלוחים על ידי שידור אותות GPS שגויים, סופות סולאריות מהשמש שגורמות להפרעות אלקטרומגנטיות באטמוספרה, תרגילים צבאיים הכוללים ציוד אלקטרוני ואפילו גורדי שחקים גבוהים במיוחד במרכזים אורבניים. כך, למשל, לפני שבועיים נסגר מסלול בנמל התעופה דאלאס פורת וורת' בשל שיבושים ב-GPS – ממקור לא ידוע.

 

אם הניסוי המוצלח שערכו החוקרים מאוסטין ישכנע את מאסק לשנות את דעתו, מערך לווייני סטארלינק עשוי לשמש כמערכת גיבוי אזרחית למערכות ה-GPS. וגם אם מאסק עצמו לא ישתכנע, שוק האינטרנט הלווייני תופס בימים אלה תאוצה – עם שחקנים כמו וואן ווב הבריטי, גיואוואנג הסיני וקויפר של חברת אמזון. אם כל אחד מהמפעילים הללו יסכים לחשוף את קוד נתוני הזמן באותות הלוויין, לכדור הארץ ייוולד מערך ניווט לווייני נוסף – במקרה.