GPS jest czymś, do czego wszyscy się przyzwyczailiśmy. Korzystamy z niego w samochodach, ale też w telefonach, gdy potrzebujemy znaleźć lokalizację lub wyznaczyć najlepsza dla nas trasę. Jednak nie na całym świecie jest to oczywiste. W niektórych miejscach nie można korzystać z GPS-a. Ale pojawia się technologia, która może go zastąpić.
Sygnał GPS nie jest taki sam na całym świecie. W pobliżu biegunów jest słabszy. Może też być zagłuszany lub fałszowany. Kolejny problemem jest to, że może być odbijany od powierzchni jak ściany, czy zakłócany przez drzewa. Problematyczne jest również przenoszenie sygnału przez budynki, skały czy wodę. Naukowcy z Japonii znaleźli nowe rozwiązanie.
Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego stworzyli technologię, która wykorzystuje superszybkie, subatomowe cząstki – miniony. Nawigacja oparta o to rozwiązania działa nawet pod powierzchnią Ziemi. System opiera się o stacje naziemne i podziemne odbiorniki, które wykrywają miniony i na tej podstawie podają dokładną lokalizację.
Miony – co to takiego?
Miony są nanocząstkami. Istnieją przez 2,2 mikrosekundy, ale potrafią w próżni podróżować z prędkością światła (około 300 tys. km/s). Dlatego w trakcie swojego istnienia są w stanie dotrzeć do Ziemi z atmosfery, a nawet przeniknąć głęboko pod powierzchnię Ziemi.
Miony spadają na Ziemię bez przerwy. Dzieje się tak na całym świecie. Nie można nimi manipulować.
– Miony promieniowania kosmicznego spadają równomiernie na całej Ziemi i zawsze podróżują z tą samą prędkością, niezależnie od materii, którą przemierzają, penetrując nawet kilometry skał. Teraz, wykorzystując miony, opracowaliśmy nowy rodzaj GPS, który nazwaliśmy muometrycznym systemem pozycjonowania (muPS), który działa pod ziemią, w pomieszczeniach i pod wodą – wyjaśnia Hiroyuki Tanaka, profesor z Uniwersytetu Tokijskiego.
MuPS zamiast GPS
MuPS początkowo powstał do badań dna morskiego i jego zmian, które powodują podwodne wulkany oraz ruchy płyt tektonicznych. System korzysta z czterech naziemnych stacji referencyjnych wykrywających miniony. Na tej podstawie tworzą współrzędne dla odbiornika wykrywającego miony pod powierzchnią.
Technologia wygrywa z GPS-em w sytuacjach, w których użytkownik znajduje się pod ziemią np. w tunelu, ale także wtedy, gdy pomiędzy nim a satelitą nadającym sygnał są skały czy woda. Jednym z zastosowań może być wykorzystanie jej przy misjach poszukiwawczych i ratowniczych, ale też przy kierowaniu autonomicznymi pojazdami w środowiskach podziemnych i podwodnych.
Żeby w pełni MuPS zastąpił GPS potrzebne są dodatkowe prace, by można było go używać do nawigacji w czasie rzeczywistym z dokładnością co do jednego metra. Sposobem na to może być wykorzystanie zegarów atomowych w skali chipowej (CSAC). Wskazują one dokładność lepszą o dwa rzędy wielkości niż zegary kwarcowe, które wykorzystywane były w testach. Główną ich wadą jest natomiast cena. Naukowcy są przekonani, że rozwój technologiczny i wzrost zapotrzebowania na technologię CSAC dla chociażby telefonów komórkowych sprawią, że CSAC będą coraz tańsze.
W przyszłości MuPS można będzie wykorzystywać do nawigowania robotów pracujących pod wodą, a także autonomicznych pojazdów pracujących pod ziemią. Badacze są zdania, że po zastosowaniu miniaturyzacji elementów elektronicznych MuPS będzie możliwość montowania go w urządzeniach przenośnych jak smartfony.
W sytuacjach takich jak trzęsienia Ziemi i zawalenia budynków pozwoli to łatwiej odnajdować uwięzione osoby. Poprawi to nie tylko pracę zespołów poszukiwawczo-ratowniczych, ale też bezpieczeństwo użytkowników nowej technologii.
Źródło: spidersweb.pl
