Мюонные детекторы позволят создать «подземную GPS»

Исследователи из Токийского университета разработали новый вид навигации, получивший название «мюометрическая беспроводная навигационная система». Принцип ее действия основан на отслеживании движения потоков мюонов – частиц, которые легко проникают через плотные материалы, куда не может попасть радиосигнал. Этот вид навигации станет незаменимым для ориентации внутри запутанных сооружений, под землей, в толще воды и т.д.

Мюоны образуются, когда космические лучи достигают атмосферы Земли. Здесь они сталкиваются с разными частицами, что порождает каскады вторичных частиц – мюонов. Процесс происходит непрерывно и с большой интенсивностью, на каждый кв.м. поверхности нашей планеты приходится порядка 10 000 мюонов.

Уже существуют детекторы мюонов, которые позволяют через анализ движения потоков частиц обнаружить скрытые объекты. Например, закрытые камеры внутри египетских пирамид. С помощью этой технологии можно синхронизировать работу устройств, разделенных непрозрачной для других видов излучения преградой. Теперь же японские ученые адаптировали ее для определения местоположения человека с детектором внутри зданий.

Первые эксперименты увенчались успехом — удалось отследить перемещения лаборанта с оборудованием по подвалу небоскреба с его верхних этажей. Но точность навигации пока оставляет желать лучшего — разброс составляет от 2 до 25 м и даже до 100 м, в зависимости от скорости перемещения объекта и расстояния до него. Ученые надеются улучшить точность при помощи новой системы синхронизации на основе атомных часов в специальном, мобильном исполнении.