दुनिया की पहली 'जीपीएस' प्रणाली ब्रह्मांडीय किरणों का उपयोग करती है

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वैज्ञानिकों ने वैश्विक स्थिति निर्धारण प्रणाली विकसित की है जो शक्तिशाली ब्रह्मांडीय किरणों का उपयोग करके भूमिगत गतिविधियों पर नज़र रख सकती है।

अंतरिक्ष से पृथ्वी पर आ रही ब्रह्मांडीय किरणों का चित्रण। फोटो: शटरस्टॉक — अंतरिक्ष से पृथ्वी पर आ रही ब्रह्मांडीय किरणों का चित्रण। फोटो: *शटरस्टॉक*

कॉस्मिक किरणें उच्च-ऊर्जा कण हैं जो बाह्य अंतरिक्ष से उत्पन्न होते हैं, जिनमें सूर्य, दूरस्थ आकाशगंगाएँ, सुपरनोवा और अन्य खगोलीय पिंड जैसे स्रोत शामिल हैं। हालाँकि मनुष्य कॉस्मिक किरणों को सीधे देख या महसूस नहीं कर सकते, फिर भी वे बाह्य अंतरिक्ष से पृथ्वी पर लगातार बमबारी कर रही हैं। वास्तव में, ये इतनी प्रचुर मात्रा में हैं कि वैज्ञानिकों का अनुमान है कि हर मिनट एक कॉस्मिक किरण पृथ्वी की सतह के एक वर्ग सेंटीमीटर हिस्से पर प्रहार करती है।

टोक्यो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर हिरोयुकी तनाका के नेतृत्व में एक शोध दल ने ब्रह्मांडीय किरणों का उपयोग करके एक वैश्विक स्थिति निर्धारण प्रणाली विकसित की है जो भूमिगत गतिविधियों पर नज़र रख सकती है, जैसा कि 18 जून को इंट्रेस्टिंग इंजीनियरिंग ने बताया। यह नया शोध आईसाइंस पत्रिका में प्रकाशित हुआ है।

जब ब्रह्मांडीय किरणें पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करती हैं, तो वे हवा में मौजूद अणुओं और परमाणुओं से टकराकर म्यूऑन नामक द्वितीयक कण बनाती हैं। म्यूऑन मूलभूत उपपरमाण्विक कण होते हैं जो इलेक्ट्रॉनों के समान होते हैं, लेकिन 207 गुना भारी होते हैं। म्यूऑन ठोस वस्तुओं में प्रवेश कर सकते हैं, जो वस्तु के घनत्व पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, चट्टानें और इमारतें अपने उच्च घनत्व के कारण बहुत सारे म्यूऑन अवशोषित कर लेती हैं।

इस बीच, जीपीएस पारंपरिक रेडियो तरंगों पर निर्भर करता है, जो अधिक ऊंचाई पर कमजोर होती हैं और बिखरने की संभावना होती है, जिससे भूमिगत गतिविधियों का पता लगाना मुश्किल हो जाता है।

तनाका और उनके सहयोगियों ने ज्वालामुखियों, परमाणु रिएक्टर कोर और पिरामिड जैसे दुर्गम स्थानों का मानचित्रण करने के लिए ब्रह्मांडीय किरणों के गुणों का उपयोग किया। उन्होंने म्यूऑन का उपयोग करके एक नया वायरलेस पोजिशनिंग सिस्टम विकसित किया, जिसे MuWNS कहा जाता है। इस सिस्टम में सतह पर संदर्भ डिटेक्टर और भूमिगत एक रिसीविंग डिटेक्टर होता है जो म्यूऑन के मार्ग का पता लगाता है। म्यूऑन के समय और दिशा का विश्लेषण करके, MuWNS सतह पर संदर्भ डिटेक्टर के सापेक्ष भूमिगत रिसीविंग डिटेक्टर की स्थिति निर्धारित करता है।

एकत्रित सभी डेटा का उपयोग म्यूऑन पथों के पुनर्निर्माण के लिए किया जाता है ताकि भूमिगत क्षेत्र का एक मॉडल या मानचित्र तैयार किया जा सके। यह मानचित्र बहुमूल्य जानकारी प्रदान कर सकता है, जैसे कि म्यूऑन जिन पदार्थों से होकर गुज़रते हैं उनकी संरचना और घनत्व, जिससे विशेषज्ञ भूमिगत संरचनाओं और भूवैज्ञानिक विशेषताओं की कल्पना कर सकते हैं।

टीम ने एक बेसमेंट में एक रिसीवर रोबोट और इमारत की छठी मंज़िल पर चार रेफरेंस डिटेक्टर लगाकर नए MuWNS सिस्टम का परीक्षण किया। फिर उन्होंने डिटेक्टरों द्वारा पकड़ी गई कॉस्मिक किरणों की स्क्रीनिंग करके बेसमेंट में मौजूद व्यक्ति के रास्ते का सफलतापूर्वक पुनर्निर्माण किया।

टीम ने दुनिया का पहला कॉस्मिक किरण-आधारित ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम प्रदर्शित किया है जो भविष्य के खोज और बचाव अभियानों और ज्वालामुखी निगरानी में सहायक हो सकता है। इसके बाद, वे MuWNS को बेहतर बनाने की योजना बना रहे हैं ताकि इसे स्मार्टफ़ोन में एकीकृत किया जा सके।

थू थाओ ( दिलचस्प इंजीनियरिंग के अनुसार)

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