Inżynierowie z Japonii opracowali i przetestowali alternatywną dla GPS technologię, która wykorzystuje promienie kosmiczne do śledzenia ruchu i jest dużo precyzyjniejsze od tradycyjnej nawigacji.
Kosmiczne technologie na wyciągnięcie ręki
Niesamowity postęp technologiczny sprawia, że rozwiązania, uznawane jeszcze kilkanaście lat temu za dzikie fantazje, stają się rzeczywistością. Bezprzewodowy przesył energii z kosmosu, skuteczna komunikacja kwantowa czy kosmiczne fabryki to realna przyszłość. Czym jeszcze zaskoczą nas naukowcy? Japońscy inżynierowie wpadli na ciekawy pomysł, aby w nawigacji, zamiast posłużyć się GPS-em, wykorzystać… promieniowanie kosmiczne.
GPS korzysta z sieci kilkudziesięciu satelitów na precyzyjnych orbitach wokół Ziemi, a odbiorniki w urządzeniach, takich jak telefony, nieustannie nasłuchują sygnałów z tych satelitów. Urządzenia mogą określić, jak daleko znajdują się od dowolnego wykrytego satelity GPS, a kiedy odbierają sygnały z co najmniej czterech z nich, mogą określić swoją względną pozycję na ziemi z dokładnością do kilku metrów.
Problem w tym, że sygnały odbijają się od skał, wody czy ścian, przez co nawigacja traci precyzję pod ziemią czy pod wodą. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego znaleźli jednak rozwiązanie – muometryczny system nawigacji bezprzewodowej (MuWNS).
Kosmiczne cząstki naszymi przewodnikami
Kluczem systemu MuWNS jest śledzenie sygnałów pochodzących z kosmosu i przechodzących przez różne materiały. Sygnały te to cząstki zwane mionami, które powstają, gdy promienie kosmiczne wchodzą w ziemską atmosferę i oddziałują z cząstkami już obecnymi, tworząc kaskadę cząstek wtórnych. Każdy metr kwadratowy powierzchni Ziemi jest torpedowany około 10000 mionów co minutę.
Zespół przetestował MuWNS głęboko w wielopiętrowym budynku, gdzie zwykły GPS miałby problemy z utrzymaniem swojej precyzji. Naukowca z ręcznym detektorem mionów wysłano do piwnicy budynku, a położenie tego detektora śledzono za pomocą czterech stacji referencyjnych na szóstym piętrze budynku. Stacje śledziły ścieżki mionów odbieranych przez detektor, co pozwoliło wyśledzić pozycję naukowca.
Obecna dokładność MuWNS wynosi od 2 m do 25 m przy zasięgu do 100 m w zależności od głębokości i prędkości chodzącej osoby. Jest to równie dobre, jeśli nie lepsze niż jednopunktowe pozycjonowanie GPS nad ziemią na obszarach miejskich. Daleko mu jednak jeszcze do poziomu praktycznego. Ludzie potrzebują dokładności do jednego metra.
profesor Hiroyuki Tanaka
Najnowszy eksperyment pokazuje, że pewnego dnia technologia ta może pomóc ulepszyć GPS w obszarach, w których konwencjonalna nawigacja sobie nie radzi.
