I ricercatori dell’Università di Tokyo hanno sviluppato un sistema di navigazione wireless a raggi cosmici alternativo al GPS tradizionale al fine di rivoluzionare e migliorare la navigazione sotterranea e sott’acqua e l’esplorazione in territori finora inesplorati o poco accessibili.
L’esplorazione di ambienti sotterranei e subacquei potrebbe vedere una svolta grazie ai ricercatori dell’Università di Tokyo. Atraverso i muoni, particelle subatomiche ultraveloci, un nuovo sistema è in grado di tracciare i movimenti nel sottosuolo e sott’acqua con grande precisione. A differenza del GPS tradizionale, che si basa su segnali satellitari che vengono ostacolati da oggetti solidi come rocce e acqua, i muoni possono attraversare questi ostacoli senza sforzo.
Questa tecnologia, nota come Muometric Wireless Navigation System (MuWNS), ha applicazioni molto più precise del GPS tradizionale e può essere utilizzata nelle operazioni di ricerca e salvataggio, ed in mbito scientifico per monitorare i vulcani sottomarini o per guidare veicoli autonomi in ambienti dove i segnali GPS tradizionali sono poco affidabili. I ricercatori hanno testato il sistema MuWNS in un edificio a più piani, dimostrando così la sua efficacia in ambienti sotterranei.
Come funziona la tecnologia MuWNS?
Per stabilire una posizione precisa, MuWNS si basa su quattro stazioni terrestri di rilevamento dei muoni situate in superficie e su un ricevitore di rilevamento dei muoni situato nel sottosuolo. Sincronizzando le stazioni a terra con il ricevitore mediante orologi al quarzo di alta precisione, il sistema calcola le coordinate del ricevitore in base al tempo di percorrenza dei muoni.
Questa sincronizzazione è essenziale per ottenere risultati accurati e il team prevede che i futuri progressi nella tecnologia degli orologi atomici, come gli orologi atomici su scala di chip (CSAC), miglioreranno ulteriormente la precisione del sistema.
Attualmente l’accuratezza di MuWNS è compresa tra i 2 e i 25 metri, con una portata fino a 100 metri ma il team riconosce la necessità di raggiungere una precisione di un metro per le applicazioni pratiche. Gli ingegneri sono ottimisti sul fatto che, man mano che la tecnologia CSAC diventerà più accessibile, consentirà la miniaturizzazione degli orologi atomici, il che potrebbe portare all’integrazione del MuWNS nei dispositivi portatili.
Il MuWNS ci aiuterà a fare nuove scoperte
Il potenziale del MuWNS va oltre la navigazione. I muoni hanno attirato l’attenzione in diversi campi della scienza per la loro capacità di penetrare nei materiali solidi, consentendo ai ricercatori di esplorare l’interno delle piramidi, studiare i cicloni e indagare le profondità dei vulcani. Lo sviluppo di MuWNS apre la strada a progressi nell’esplorazione sotterranea e subacquea, fornendo informazioni preziose su aree prima inaccessibili.
La versione attuale di MuWNS traccia i movimenti in modo retrospettivo ma l’idea del team di ricerca è quella di poter di sviluppare in futuro capacità di navigazione in tempo reale. La capacità di tracciare e navigare in ambienti difficili con accuratezza potrebbe rappresentare una svolta per le squadre di ricerca e soccorso in situazioni di emergenza come crolli di edifici o incidenti minerari.
Un giorno il MuWNS potrebbe essere utilizzato per guidare veicoli senza pilota nel sottosuolo o robot subacquei e forse un giorno questa tecnologia potrebbe essere integrata anche nei nostri telefoni cellulari.
