Разработан подземный «GPS»: он работает на основе мюонов космических лучей

Исследование подтвердило возможность создания системы для навигации под землей на основе сверхбыстрых частиц космических лучей.

Инженеры из Токийского университета разработали новый тип навигационной системы — мюометрическую систему позиционирования (muPS). Она работает под землей, в помещении и под водой. Разработка поможет при проведении спасательных работ, подземных и подводных исследований.

Исследователи впервые использовали сверхбыстрые субатомные частицы, мюоны, для беспроводного перемещения под землей. Используя наземные станции обнаружения мюонов, синхронизированные с подземным приемником, инженеры рассчитали положение приемника в подвале шестиэтажного здания.

Иллюстрация эксперимента. Изображение: Hiroyuki K.M. Tanaka et al, iScience

Ученые использовали высокоточные кварцевые часы для синхронизации наземных станций с приемником. Четыре параметра, предоставляемые опорными станциями, и синхронизированные часы, используемые для измерения «времени полета» мюонов, позволяют определить координаты приемника.

Мюоны космических лучей одинаково падают на Землю и всегда движутся с одной и той же скоростью, независимо от того, через какую материю они проходят, проникая даже через километры горных пород.

Хироюки Танака, профессор Токийского университета и соавтор исследования

Чтобы проверить навигационные возможности новой системы, эталонные детекторы были размещены на шестом этаже здания, а «навигатор» перенес приемный детектор на цокольный этаж. Исследователи перемещали детектор по коридорам подвала. Вместо навигации в реальном времени в эксперименте исследователи использовали собранные данные для расчета маршрута и подтверждения пути, который они прошли.

Сравнение точности, преимуществ и недостатков различных технологий для навигации. Изображение: Hiroyuki K.M. Tanaka et al, iScience

Анализ показал, что текущая точность предложенной системы составляет от 2 до 25 м с диапазоном до 100 м и изменяется в зависимости от глубины и скорости движения. Эти результаты соответствуют точности позиционирования GPS на поверхности Земли. Улучшение синхронизации времени позволит повысить точность до одного метра.

В будущем предложенную технологию можно будет использовать для навигации роботов, работающих под водой, или для управления автономными транспортными средствами под землей. Помимо атомных часов, все другие электронные компоненты MuWNS могут быть миниатюризированы. Исследователи планирую создать достаточно маленькое устройство, чтобы его можно было интегрировать в портативные устройства, например, смартфоны.


Читать далее:

Искусственный интеллект нашел четыре геоглифа Наски — гигантских рисунка в пустыне

Астрономы открыли необычную планетную систему, напоминающую мир из «Звездных войн»

Римский мавзолей откопали на стройплощадке в центре Лондона

На обложке: Изображение от wirestock на Freepik

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука