Le premier GPS à rayons cosmiques au monde va améliorer la navigation souterraine

Des ingénieurs de l'université de Tokyo ont réalisé une percée dans la technologie de la navigation en mettant au point le premier système GPS à rayons cosmiques au monde. Leur but est simple : révolutionner la navigation et l'exploration dans des territoires encore inexplorés.

L’exploration des souterrains et des environnements sous-marins vient de faire un grand pas en avant. En utilisant des muons, des particules subatomiques ultrarapides, un nouveau système innovant est capable de suivre les mouvements sous terre et sous l'eau avec une grande précision. Contrairement au GPS traditionnel, qui s'appuie sur des signaux satellitaires obstrués par des objets solides tels que les rochers et l'eau, les muons ont la capacité unique de franchir ces obstacles sans effort.

Cette technologie, connue sous le nom de système « muométrique » de navigation sans fil (MuWNS), a des applications beaucoup plus précises que le GPS classique. Elle peut par exemple être utilisée dans les opérations de recherche et de sauvetage, pour surveiller les volcans sous-marins et pour guider les véhicules autonomes dans des environnements difficiles où les signaux GPS traditionnels ne sont pas fiables. L'équipe de chercheurs a testé avec succès le système MuWNS dans un immeuble de plusieurs étages, démontrant ainsi son efficacité dans les environnements souterrains.

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Comment fonctionne la technologie MuWNS ?

Pour établir une localisation précise, le MuWNS s'appuie sur quatre stations terrestres de détection des muons placées au-dessus du sol et sur un récepteur de détection des muons situé sous terre. En synchronisant les stations terrestres avec le récepteur à l'aide d'horloges à quartz de haute précision, le système calcule les coordonnées du récepteur en se basant sur le temps que mettent les muons à se déplacer.

Cette synchronisation est essentielle pour obtenir des résultats précis, et l'équipe prévoit que les progrès futurs de la technologie des horloges atomiques, tels que les horloges atomiques à l'échelle de la puce (CSAC), permettront d'améliorer encore la précision du système.

La précision actuelle de MuWNS se situe entre 2 et 25 mètres, avec une portée pouvant aller jusqu'à 100 mètres. Bien que ce niveau de précision soit déjà comparable au positionnement GPS d'un seul point dans les zones urbaines, l'équipe reconnaît la nécessité d'atteindre une précision d'un mètre pour les applications pratiques. Les ingénieurs ont bon espoir qu'à mesure que la technologie CSAC deviendra plus abordable, elle permettra la miniaturisation des horloges atomiques, ce qui pourrait à terme conduire à l'intégration de MuWNS dans des appareils portatifs.

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MuWNS va nous aider à faire de nouvelles découvertes

Le potentiel de MuWNS va au-delà de la navigation. Les muons ont attiré l'attention dans divers domaines scientifiques pour leur capacité à pénétrer les matériaux solides, ce qui a permis aux chercheurs d'explorer l'intérieur des pyramides, d'étudier les cyclones et d'étudier les profondeurs des volcans. Le développement de MuWNS ouvre la voie à des avancées dans l'exploration souterraine et sous-marine, en fournissant des informations précieuses sur des zones jusqu'ici inaccessibles.

Alors que la version actuelle de MuWNS suit les mouvements rétrospectivement, les chercheurs souhaitent développer des capacités de navigation en temps réel à l'avenir. La capacité de suivre et de naviguer dans des environnements difficiles avec une précision de l'ordre du mètre pourrait changer la donne pour les équipes de recherche et de sauvetage dans des situations d'urgence telles que les effondrements de bâtiments ou les accidents miniers.

MuWNS pourrait donc un jour être utilisé pour diriger des véhicules sans conducteur sous terre ou des robots sous-marins. Il reste maintenant à voir si cette technologie sera ou non un jour intégrée à nos téléphones portables, mais cela dépendra surtout de la capacité des ingénieurs à miniaturiser les horloges atomiques. En attendant, si vous avez besoin d’un GPS et que vous ne savez pas lequel choisir, vous pouvez aller consulter notre guide.