I ricercatori giapponesi hanno sviluppato un sistema di navigazione alternativo che si basa sui raggi cosmici, o muoni. Il team ha condotto il suo primo test di successo. Il sistema potrebbe essere utilizzato per guidare robot subacquei o sotterranei.
I muoni (i muoni sono particelle subatomiche prodotte in atmosfera in seguito al costante bombardamento dei raggi cosmici provenienti dallo spazio) viaggiano sempre alla stessa velocità, indipendentemente dalla materia che attraversano, penetrando anche chilometri di roccia. I segnali dei sistemi di navigazione satellitare GNSS (GPS, Glonass, Galileo, Beidou) non possono penetrare sottoterra o sott’acqua. I sistemi RFID, acustici o laser e lidar presentano degli svantaggi. La tabella seguente mostra i pro e i contro delle tecniche alternative di posizionamento “indoor” e “underground”.
Copyright 2023: Hiroyouki K.M. Tanaka
La rivelazione dei muoni avviene attraverso il loro passaggio in camere piene di gas. Attraversando il gas, i muoni si scontrano con le particelle di gas ed emettono lampi di luce (scintillazione) che vengono registrati dal rivelatore, consentendo di calcolare l’energia e la traiettoria della particella. Più denso è l’oggetto ripreso, più muoni vengono bloccati. Il sistema si basa su quattro stazioni di riferimento per il rilevamento dei muoni in superficie, che fungono da coordinate per i ricevitori di rilevamento dei muoni, posti sia sottoterra che sott’acqua.
Il sistema di navigazione wireless muometrico, o MuWNS, utilizza orologi al quarzo al alta precisione per sincronizzare le stazioni di terra con il ricevitore.
La precisione raggiunta nelle sperimentazioni è compresa tra 2 e 25 metri con una portata di ben 100 metri.
Certo, tale precisione è ancora lontana da un livello pratico. Per migliorare la precisione occorrerebbe incorporare orologi atomici su scala chip , molto più precisi degli orologi al quarzo. Purtroppo il loro costo è ancora elevato, ma potrebbe diminuire in futuro, man mano che la tecnologia verrà incorporata nei telefoni cellulari.
Rif. https://www.cell.com/iscience/pdf/S2589-0042(23)01077-5.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7609578/
