Японские ученые испытали подземную навигацию с использованием космических частиц

Не секрет, что системы спутниковой навигации работают далеко не везде. Радиосигналы с орбиты плохо проникают между высокими зданиями и вовсе блокируются, если приемник находится под землей и на морской глубине. Зато туда проходят многие мюоны — частицы, которые возникают при столкновении космического излучения с атомами в верхней атмосфере Земли. С помощью мюонов изучают внутреннее строение каменных пород и египетских пирамид. Их использует и новая система навигации, которую разрабатывают физики из Токийского университета. Ее первые испытания описаны в статье, опубликованной в журнале iScience.

Высокая проникающая способность мюонов давно привлекает ученых, которые работают над навигацией внутри помещений, под землей и водой. В частности, американский Офис военно-морских исследований (ONR) финансирует создание такой системы для подводных лодок, μPS. В этом проекте участвует и японская команда во главе с Хироюки Танакой (Hiroyuki Tanaka). Параллельно разработчики занимаются более мирным направлением — беспроводной системой навигации, которую можно будет использовать под землей: в подвалах и пещерах, шахтах и горных разработках.

Недавно система MuWNS прошла первые полевые испытания. Ученые установили четыре детектора мюонов на шестом этаже здания, тогда как с пятым, портативным, двигался человек, находившийся в подвале. Его положение определялось триангуляцией, как и при работе GPS, ГЛОНАСС и других спутниковых систем. Координаты вычисляли исходя из времени прохождения мюонов между опорными детекторами и пользователем. Тесты показали, что точность работы MuWNS составила от двух до 25 метров. По словам авторов статьи, этого вполне достаточно для многих практических задач, в частности отслеживания работающей под землей техники и поиска людей.