febrero 21, 2024

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¿Adiós al GPS? Los rayos cósmicos se utilizan para la navegación subterránea o submarina.

¿Adiós al GPS?  Los rayos cósmicos se utilizan para la navegación subterránea o submarina.

El GPS es una poderosa tecnología de navegación, pero no funciona en edificios, subterráneos o bajo el agua. Ahora, ingenieros japoneses han desarrollado y probado una tecnología alternativa que utiliza rayos cósmicos para rastrear el movimiento debajo de un edificio con una precisión de unos pocos metros.

MuWNS: No usaremos GPS por un día

Vaya GPS utiliza una red de docenas de satélites en órbita precisa alrededor de la Tierra, y los receptores en dispositivos como teléfonos celulares están constantemente escuchando señales de estos satélites. Los dispositivos pueden calcular su distancia desde cualquier satélite GPS detectado y, al recoger señales de al menos cuatro de ellos, el dispositivo puede determinar su posición relativa en el suelo con una precisión de unos pocos metros.

Si bien es lo suficientemente precisa para el uso diario, las señales de GPS tienden a rebotar en superficies como rocas, agua y paredes.

Como, los investigadores Universidad de Tokio Desarrollaron una nueva tecnología llamada Sistema de navegación inalámbrico miometrico (En Inglés Sistema de navegación inalámbrico miometrico o MuWNS), que está diseñado más precisamente para estas situaciones.

La clave de MuWNS es que las "señales" que rastrea pueden atravesar materiales sólidos. Estas señales son partículas llamadas muones, que se forman cuando los rayos cósmicos entran en la atmósfera de la Tierra e interactúan con partículas preexistentes, creando una capa de partículas secundarias. Esta lluvia es constante: se estima que cada metro cuadrado de la superficie terrestre es bombardeado por unos 10.000 muones por minuto.

Vaya Muen Es una partícula elemental similar a un electrón, con carga eléctrica -1 y espín 1⁄2, pero con una masa mayor (105,7 MeV/c2). Se clasifica como un Teniente, así como el electrón (masa 0,511 MeV/c2), tau (masa 1777,8 MeV/c2) y tres neutrinos. Al igual que otros leptones, no se cree que el muón tenga ninguna subestructura; Es decir, no muestra ninguna partícula simple.

Señal cósmica que atraviesa superficies sólidas hasta 100 metros

El equipo probó MuWNS en lo profundo de un edificio de varios pisos, donde el GPS normal tendría dificultades para mantener su precisión. Un científico con un detector de muones portátil fue enviado al sótano de un edificio y la posición del detector fue monitoreada por cuatro estaciones de referencia en el sexto piso del edificio.

Un equipo del MIT ha diseñado el Cosmic Watch, un detector de muones asequible y de bolsillo.

Estas estaciones de referencia actuaron como satélites GPS: al seguir cada estación y las rutas de los muones captadas por el detector, la posición del científico se podía trazar con un alto grado de precisión. Según el equipo, todavía hay mucho margen de mejora.

La precisión actual de MuWNS varía de 2 ma 25 m, con un alcance de hasta 100 m, según la profundidad y la velocidad del andador. Esto es mejor que el posicionamiento GPS de un solo punto sobre el suelo en áreas urbanas. Pero todavía está lejos del nivel práctico. La gente necesita la precisión del medidor y la sincronización del tiempo es importante.

El profesor Hiroyuki Tanaka explicó: autor principal del estudio.

dicen los investigadores El problema se puede solucionar con relojes atómicos que se adaptan a dispositivos más pequeños.Están en desarrollo, pero actualmente son demasiado caros para un uso generalizado.

Otros componentes utilizados ahora se pueden hacer más pequeños. El experimento siguió el camino del investigador solo después del hecho, pero el trabajo futuro explorará la posibilidad de hacer esto en tiempo real.

En los últimos años, el Los detectores de muones han permitido a los científicos penetrar estructuras sólidasComo la Gran Pirámide de Giza y la prueba de un sistema de sincronización de reloj de precisión que funciona bajo tierra y bajo el agua.

Esta experiencia reciente muestra que, algún día, esta tecnología podría ayudar a aumentar el GPS en áreas donde actualmente no funciona bien.