GPS og andre satellittbaserte systemer fungerer i dag over det meste av Jordkloden, men det er noen områder som ligger i skyggen, ikke minst polene. Derfor ønsker den amerikanske marinen, U.S. Navy, å utvikle et nytt navigasjonssystem som ikke har slike begrensninger.
Amerikanske Office of Naval Research (ONR), sammen med U.S. Army Development Command, skal finansiere et prosjekt som har til hensikt å bevise at myoner som dannes i atmosfæren av den kosmiske strålingen, kan brukes som et alternativ til de satellittbaserte GPS-signalene, og med en nøyaktighet som tilsvarer GPS. Dette skriver ONR i en pressemelding.
Myoner er elementærpartikler som kan minne om elektroner, men de har mye større masse og temmelig kort levetid. De kan også passere gjennom både bygninger og flere titalls meter med fjell. Dette gjør de svake GPS-signalene i svært begrenset grad.
Skal foregå i Europa
Selskapet som skal gjennomføre prosjektet, britiske Geoptic Infrastructure Investigations, har blitt valgt ut etter vunnet konkurransen Global-X Challenge, hvor målet var adressere kapasitetshullene ved høye breddegrader.
Deltakerne i prosjektet er forskere fra Finland, Japan og USA, i tillegg til Storbritannia. Prosjektet har en varighet på ni måneder.
– Muligheten til å navigere i polområdene vil bli stadig viktigere i den kommende tiårene etter hvert som klimaendringene åpner på arktiske sjøveier for kommersielle og militære aktiviteter. Dette prosjektet, som bruker kosmiske, relativistiske partikler som kontinuerlig treffer hele Jordens overflate, tilbyr en innovativ tilnærming til utfordringen med navigasjon ved høye breddegrader med liten eller ingen GPS-dekning, sier Charles Eddy, som forskningsdirektøren som leder prosjektet hos ONR Global, i pressemeldingen.
Bruker triangulering
Chris Steer, som leder prosjektet hos Geoptic, sammenligner det hele med et ekkolodd.
– Akkurat som med ekkolokalisering, kan tidsforskjellen mellom flere «ping» – signalene fra et kryssende myon i våre detektorer – la brukeren måle avstanden fra én detektor til en annen. Med flere detektorer kan posisjonen bestemmes med triangulering. Teknikken har allerede blitt testet i laboratoriet, hvor prosessen med å konvertere partiklenes kryssingstider til å bestemme posisjonen til en detektor, ble demonstrert med suksess, sier Steer.
I prosjektet skal systemet først testes i en stor, britisk neddykkingstank. Deretter skal systemet testes i en arktisk innsjø i Finland, hvor vannet er dekket med én meter is. Noe av målet med systemet er at det også skal kunne brukes til navigasjon under vann og under bakken, for eksempel i tunneler.
En stor utfordring i prosjektet skal være å utvikle et antall nøye spesifiserte sensorer, inkludert et svært nøye synkronisert sett med klokker som skal integreres med myondetektorene. Klokkene må «tikke» i takk med en nøyaktighet på bedre enn et ti milliarddels sekund.
