Космическите лъчи са високоенергийни частици, произхождащи от космическото пространство, включително източници като Слънцето, далечни галактики, свръхнови и други небесни тела. Въпреки, че не можем да видим или усетим пряко космическите лъчи, те постоянно „бомбардират“ Земята.
Всъщност тези частици са толкова многобройни, че според учените всяка минута един космически лъч попада върху един квадратен сантиметър от земната повърхност.
Учени използваха космическите лъчи, за да разработят глобална система за позициониране (GPS) за проследяване на движението на подземните обекти. Тази новаторска система е в състояние да направи революция в света на реагирането при бедствия.
Изследователският екип, ръководен от професор Хироюки Танака от Токийският университет е разработил безжична муометрична навигационна система или MuWNS – нова техника за безжична навигация.
Когато космическите лъчи навлизат в земната атмосфера, те се сблъскват с атомите и молекулите на въздуха, като произвеждат поток от вторични частици, наречени муони. Муоните са фундаментални субатомни частици като електроните, но тежат 207 пъти повече.
Те могат да проникват и да преминават през твърди обекти, като степента на проникване зависи от плътността на материала. Например, скалите и сградите поглъщат много муони поради високата си плътност.
За разлика от тях GPS, който разчита на радиовълни е по-слаб и лесно се разсейва. Това затруднява засичането на движение под земята с помощта на GPS сигнали.
Танака и екипът му използват това свойство на космическите лъчи, за да картографират вътрешността на труднодостъпни места като вулкани, ядрото на ядрени реактори и пирамиди.
Как работи MuWNS?
Танака и неговият екип са разработили предшественик на MuWNS, наречен муометрична система за позициониране (muPS). Системата muPS е използвана за откриване на промени на морското дъно с помощта на муони. Тя включва 4 референтни станции на нивото на повърхността и приемна станция на океанското дъно.
Системата MuWNS включва поставяне на референтни детектори на повърхността и на приемник под земята, за да се открие преминаването на муони. Чрез анализиране на времето и посоката им, MuWNS определя относителната позиция на приемния детектор под земята по отношение на референтните детектори на повърхността.
Референтният и приемният детектор се синхронизират с помощта на високоточни кварцови часовници, за да се предотвратят разминавания във времето и да се осигури точност на позиционирането.
След като се съберат всички данни, те се използват за реконструкция на пътищата на муоните, за да се създаде модел или карта на подземната зона. Картата може да предостави съществена информация, като например състава и плътността на материалите, с които се сблъскват муоните, като по този начин позволява визуализиране на подземни структури и географски характеристики.
Екипът тества своята система MuWNS, като дава на човек приемния детектор в мазето на една сграда и поставя четири референтни детектора на шестия етаж в същата сграда. Изследователите успешно възстановяват пътя на подземния навигатор, като проверяват за космически лъчи, уловени от детекторите и приемника.
Следващата стъпка на екипа е да усъвършенстват MuWNS, за да го вградят в смартфон.
В съобщение за пресата Танака заяви:
„Размерът на детектора на приемника ще бъдат в мащаба на чип. Не се нуждаем и от точна синхронизация на времето, следователно кварцовият часовник няма да е необходим. Определено е възможно да се вгради в смартфон.“
Резултатите от изследването са публикувани в списание iScience.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
