2015 Hiroyuki KM Tanaka
GPS sekarang menjadi bagian penting dari kehidupan sehari-hari, memungkinkan pemosisian, navigasi, pelacakan, pemetaan, dan pengaturan waktu dalam berbagai aplikasi. Tetapi ada beberapa kelemahan, terutama ketidakmampuan untuk melintasi bangunan, bebatuan, atau air. Itu sebabnya peneliti Jepang mengembangkan sistem navigasi radio alternatif yang mengandalkan sinar kosmik, atau muon, daripada gelombang radio. Daun baru Diterbitkan di jurnal iScience. Tim melakukan tes pertama yang berhasil, dan tim SAR suatu hari nanti dapat menggunakan sistem tersebut untuk, misalnya, memandu robot bawah air atau membantu kendaraan otonom menavigasi di bawah tanah.
“Muon sinar kosmik jatuh secara merata melintasi Bumi dan selalu bergerak dengan kecepatan yang sama tidak peduli materi apa yang mereka lalui, bahkan kilometer batu.” kata rekan penulis Hiroyuki Tanaka Itu Miografi di Universitas Tokyo, Jepang. “Sekarang, dengan menggunakan muon, kami telah mengembangkan GPS jenis baru, yang kami sebut MUPS, yang bekerja di bawah tanah, di dalam ruangan, dan di bawah air.”
Seperti disebutkan sebelumnya, penggunaan muon memiliki sejarah panjang Gambar struktur arkeologiProses ini difasilitasi oleh sinar kosmik yang menyediakan pasokan partikel-partikel ini secara stabil. Muon juga digunakan Pengejaran itu dibuat ilegal Memantau bahan nuklir dan gunung berapi aktif di perlintasan perbatasan dengan harapan dapat mendeteksi kapan mereka akan meletus. Pada 2008, para ilmuwan dari University of Texas di Austin mulai bekerjaDetektor muon kuno digunakan lagi untuk mencari reruntuhan Maya yang tersembunyi di Belize. Fisikawan di Laboratorium Nasional Los Alamos telah mengembangkan versi miniatur sistem pencitraan muon untuk membuka rahasia pembangunan kubah di atas (Il Duomo). Katedral St. Mary of Venus Dirancang oleh Filippo Brunelleschi pada awal abad ke-15 di Florence, Italia.
Pada 2016, para ilmuwan menggunakan pencitraan muon Ambil sinyalnya Itu menunjuk ke sebuah lorong yang tersembunyi di balik blok Chevron yang terkenal di sisi utara Piramida Agung Giza Di Mesir. Tahun berikutnya, tim yang sama menemukan kehampaan misterius di bagian lain piramida, mempercayainya sebagai ruang tersembunyi, yang kemudian mereka lukis menggunakan dua warna berbeda. Pencitraan Muon metode. Bulan lalu, para ilmuwan menggunakan pencitraan muon untuk menemukan ruang yang sebelumnya tersembunyi di reruntuhan pekuburan Neopolis kuno, sekitar 10 meter (sekitar 33 kaki) di bawah Napoli saat ini, Italia.
Robot dan kendaraan otonom suatu hari nanti akan menjadi hal biasa di rumah, rumah sakit, pabrik dan operasi pertambangan, serta dalam misi pencarian dan penyelamatan, tetapi mekanisme universal untuk navigasi dan pemosisian masih kurang, kata Tanaka. dan banyak lagi. Seperti disebutkan, GPS tidak dapat menembus bawah tanah atau bawah air. Teknologi RFID dapat mencapai akurasi yang baik dengan baterai kecil, tetapi membutuhkan pusat kendali dengan server, printer, monitor, dll. Akun mati menderita kesalahan penilaian kronis tanpa isyarat eksternal untuk memberikan koreksi. Metode akustik, pemindaian laser, dan lidar juga memiliki kelemahan. Jadi Tanaka dan rekannya beralih ke muon saat mengembangkan sistem alternatif mereka.
2023 Hiroyuki Sepakai Tanaka
Metode pencitraan muon biasanya melibatkan ruang berisi gas. Saat muon menembus gas, mereka bertabrakan dengan molekul gas dan memancarkan kilatan cahaya yang direkam oleh detektor, memungkinkan para ilmuwan menghitung energi dan lintasan partikel. Ini seperti sinar-X atau radar penembus tanah, kecuali bahwa muon berenergi tinggi terjadi secara alami, bukan sinar-X atau gelombang radio. Energi tinggi ini membantu menggambarkan materi sebagai padat dan padat. Semakin padat objek yang dicitrakan, semakin banyak muon yang diblokir. Sistem Muographix mengandalkan empat stasiun referensi deteksi muon bawah tanah yang bertindak sebagai koordinat penerima deteksi muon yang terletak di bawah tanah atau di bawah air.
Tim melakukannya Percobaan pertama Pada tahun 2021 serangkaian sensor bawah air berbasis Muon akan digunakan untuk mendeteksi kondisi pasang surut yang berubah dengan cepat di Teluk Tokyo. Terletak sekitar 45 meter (147 kaki) di bawah permukaan laut, sepuluh detektor muon ditempatkan di dalam terowongan layanan Tokyo Bay Aqua Line. Mereka dapat mencitrakan lautan di atas terowongan dengan resolusi 10 meter (sekitar 33 kaki) dan resolusi temporal 1 meter (3,3 kaki), cukup untuk menunjukkan kemampuan sistem untuk merasakan badai atau tsunami yang kuat.
Pada bulan September tahun yang sama, ketika topan dari selatan melanda Jepang, menyebabkan gelombang dan tsunami. Jumlah air yang berlebihan Sedikit meningkat dispersi muon, dan perbedaan ini konsisten dengan pengukuran inflasi laut lainnya. Dan tahun lalu, tim Tanaka mengatakan mereka melakukannya Difilmkan dengan sukses Profil vertikal tornado, menggunakan radiografi, menunjukkan penampang tornado dan menunjukkan perbedaan intensitas. Mereka menemukan bahwa inti hangat memiliki kerapatan rendah, berbeda dengan dingin dan tekanan tinggi di luar. Dikombinasikan dengan sistem pengamatan satelit yang ada, pencitraan radiografi dapat meningkatkan prakiraan badai.
2023 Hiroyuki Sepakai Tanaka
Iterasi sebelumnya dari tim menghubungkan receiver ke stasiun bumi melalui kabel, yang sangat membatasi mobilitas. Versi baru ini – Sistem Navigasi Nirkabel Muometrik, atau MuWNS – seperti namanya, sepenuhnya nirkabel dan menggunakan jam kuarsa yang sangat akurat untuk menyinkronkan stasiun bumi dengan penerima. Integral, stasiun referensi dan jam tersinkronisasi membantu menentukan koordinat penerima.
Untuk percobaan, geostation ditempatkan di lantai enam gedung dan “navigator” yang membawa penerima bergerak di sekitar koridor ruang bawah tanah. Pengukuran yang dihasilkan digunakan untuk menghitung jalur navigator dan mengonfirmasi jalur yang diambil. Menurut Tanaka, MuWNS 2 beroperasi dengan akurasi 25 meter (6,5 hingga 82 kaki), hingga 100 meter (sekitar 328 kaki). “Ini sama bagusnya, jika tidak lebih baik, daripada satu titik di atas posisi GPS di daerah perkotaan,” katanya. “Tapi itu jauh dari praktis. Orang butuh akurasi satu meter, dan sinkronisasi waktu itu penting.
Salah satu solusinya adalah menggabungkan jam atom skala chip yang tersedia secara komersial, yang dua kali lebih akurat dari jam kuarsa. Tapi jam atom ini mahal sekarang, meskipun Tanaka memperkirakan harganya akan turun di masa depan karena teknologinya terintegrasi lebih luas ke dalam ponsel. Sisa elektronik yang digunakan dalam MuWNS selanjutnya akan diubah menjadi perangkat yang lebih kecil.
DOI: iScience, 2023. 10.1016/j.isci.2023.107000 (Tentang DOI).
Orang-orang di Muographix telah membuat video sci-fi menawan yang menjelaskan sistem berbasis muon.
“Pengusaha total. Wannabe fanatik bir. Penggemar zombie yang tidak menyesal.”
More Stories
Asteroid jatuh di Berlin, berputar dengan kecepatan tinggi
SISWA SMP PGRI 1 PUDURAN MENDAPATKAN PENGETAHUAN TENTANG IKAN BANDENG DAN KOLAM UDANG
Bagaimana meteor terbentuk? Baca deskripsi prosesnya