Supersnabba, subatomära partiklar som kallas myoner har använts för att trådlöst navigera under jorden för första gången. Genom att använda myondetekterande markstationer synkroniserade med en underjordisk myondetekterande mottagare kunde forskare vid University of Tokyo beräkna mottagarens position i källaren i en sexvåningsbyggnad.
Eftersom GPS inte kan penetrera sten eller vatten kan den här nya tekniken användas i framtida sök- och räddningsinsatser, för att övervaka undervattensvulkaner och styra autonoma fordon under jord och under vatten. GPS-signaler är svagare på högre breddgrader och kan fastna eller förfalskas.
“Kosmiska strålmyoner faller lika över jorden och färdas alltid med samma hastighet oavsett vilken materia de passerar, och penetrerar till och med kilometer av sten,” förklarar professor Hiroyuki Tanaka från Muographix vid University of Tokyo.
Myoner existerar i endast 2,2 mikrosekunder (en mikrosekund är bara en miljondels sekund), men eftersom de färdas med ljusets hastighet i ett vakuum (300 000 kilometer per sekund), har de tillräckligt med tid för att nå jorden från atmosfären och penetrera djupt ner i marken. MuPS skapades ursprungligen för att hjälpa till att upptäcka förändringar i havsbotten orsakade av undervattensvulkaner eller tektoniska rörelser.
Tester genomförda
För att testa navigeringsförmågan hos MuWNS placerades referensdetektorer på sjätte våningen i en byggnad medan en “navigatör” tog en mottagardetektor till källarvåningen. De gick sakta upp och ner i korridorerna i källaren medan de höll i luren. Istället för att navigera i realtid togs mätningar och användes för att beräkna deras rutt och bekräfta vägen de hade tagit. MuWNS skulle en dag kunna användas för att navigera robotar som arbetar under vattnet eller styra autonoma fordon under jorden.