Diagrama que muestra cómo funciona la localización de muones. Cada nivel hace referencia a uno de los seis pisos del edificio en uso y el más bajo es el sótano, donde se realizó el experimento con el navegador. Los cuatro receptores de referencia se indican mediante líneas en el plano superior. La línea roja representa la trayectoria del ‘navegador’ y la línea blanca en puntos muestra la trayectoria registrada por MuWns. Créditos: 2023 Hiroyuki KM Tanaka
Donde no llegar Sistema de Posicionamiento GlobalOrigen muón. La movilidad extrema, bajo el agua, bajo tierra o, más simplemente, en lugares inaccesibles por señal clásica, podría ser posible gracias a una clase de partículas elementales ultrarrápidas capaces de cruzar barreras naturales (o artificiales) consideradas por los sistemas de localización de obstáculos actuales. Mons, efectivamente. partículas, o más específicamente leptonesproducido en grandes cantidades y continuidad de rayos cósmicos Vienen del espacio, cuando interactúan con la atmósfera de nuestro planeta.
A nivel teórico, la posibilidad de crear un sistema de posicionamiento biométrico se discutió en A objetivo Publicado en naturalezas A fines de 2020, pero hoy, aún más alto iCienciaLos científicos cuentan cómo fue la primera prueba de campo. En particular, gracias a una versión de radio completamente nueva del receptor, pudieron reconstruir con buena precisión una ruta que se tomó después bajo un edificio de seis pisos.
Lejos de ser tan práctico y económico como el GPS, una herramienta de navegación bien establecida que ofrece una extensa lista de aplicaciones útiles, desde la seguridad de los viajes aéreos hasta el mapeo de ubicación en tiempo real, el navegador de muones es todo menos una moda pasajera. De hecho, sus aplicaciones pueden complementar el uso de los navegadores tradicionales cuando estos son débiles o inaccesibles. La señal del GPS es muy débil en latitudes altas, por ejemplo, donde puede encontrar fácilmente errores e imprecisiones, reflejarse en superficies como paredes y escanearse en presencia de muchos árboles, o aún no atravesar edificios, rocas y agua. Por el contrario, los muones son conocidos por su capacidad de ver el interior de volcanes, huracanes e incluso pirámides. Y además, hay muchos de ellos: se caen Diez mil por metro cuadrado por minuto. en todas partes. Solo existen durante 2,2 microsegundos antes de desintegrarse, pero debido a que viajan a la velocidad de la luz en el vacío (300.000 kilómetros por segundo), tienen tiempo suficiente para llegar a la Tierra desde la atmósfera y penetrar profundamente en la Tierra. Su capacidad de penetración les hace viajar Siempre a la misma velocidadsin importar el material por el que pasen.
Concebido en la Universidad de Tokio hace poco menos de tres años, el Sistema de Posicionamiento Geométrico está diseñado para ayudar a detectar cambios en el lecho marino causados por volcanes submarinos o movimientos tectónicos. Utiliza cuatro estaciones de referencia de muones de superficie que proporcionan coordenadas para el receptor de muones del subsuelo. La novedad de la última versión, que es la que se utiliza en este estudio, es que mediante el uso de relojes de cuarzo para sincronizar todos los receptores involucrados, los investigadores pudieron crear un dispositivo inalámbrico y probarlo en el campo.
le dispararon Sistema de radionavegación muométrica (Lunas). Colocaron los detectores de referencia en el sexto piso del edificio, mientras que el navegador estaba en manos de dos experimentadores que lo bajaron (lentamente) por las escaleras. El sistema de seguimiento funciona esencialmente como una triangulación calculada por receptores de superficie, que miden el tiempo de vuelo de los muones desde la superficie hasta debajo de la superficie. Por eso es importante que la sincronización entre dispositivos sea muy precisa. Sin embargo, el sistema aún no es capaz de navegar en tiempo real, y este estudio combina las mediciones realizadas durante el vuelo para calcular la trayectoria posterior y confirmar la trayectoria tomada.
“La precisión de los MuWns actuales se entiende bien Entre 2 y 25 metros, con un alcance de hasta 100 metros, dependiendo de la profundidad y la velocidad de la persona que camina. Esto es tan preciso, si no mejor, que el posicionamiento GPS en una sola superficie y un solo punto en áreas urbanas. Hiroyuki Tanakaprofesor centro de investigacion Muographix en la Universidad de Tokio y autor principal del estudio. Pero todavía está lejos de ser prácticamente utilizable. La gente necesita una precisión de 1 metro, la clave es Sincronización de tiempo».
Para mejorar la sincronización horaria, sería ideal utilizar relojes atómicos como los llamados CSAC, que ya están disponibles comercialmente y son dos órdenes de magnitud mejores que los relojes de cuarzo. Sin embargo, son bastante caros en este momento. En cuanto a los posibles usos de los sistemas de navegación de muones, los hemos mencionado antes, pueden ir desde la navegación de robots que operan bajo el agua hasta la conducción de vehículos autónomos bajo tierra, y pueden convertirse en pilares para guiar las operaciones de rescate en situaciones de emergencia, como un edificio o una mina. colapso, recuperación de submarinos y, en general, todas las actividades que involucren equipos de búsqueda y rescate.
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