นักวิทยาศาสตร์ ได้พัฒนาระบบระบุตำแหน่งทั่วโลกที่สามารถติดตามการเคลื่อนไหวแม้กระทั่งใต้ดินได้ด้วยพลังของรังสีคอสมิก
ภาพประกอบแสดงรังสีคอสมิกที่ตกลงมาสู่โลกจากอวกาศ ภาพ: Shutterstock
รังสีคอสมิกเป็นอนุภาคพลังงานสูงที่กำเนิดจากอวกาศ รวมถึงแหล่งกำเนิดต่างๆ เช่น ดวงอาทิตย์ กาแล็กซีที่อยู่ไกลออกไป ซูเปอร์โนวา และวัตถุทางดาราศาสตร์อื่นๆ แม้ว่ามนุษย์จะไม่สามารถมองเห็นหรือสัมผัสรังสีคอสมิกได้โดยตรง แต่รังสีเหล่านี้ก็ตกลงมาสู่โลกจากอวกาศอย่างต่อเนื่อง อันที่จริงแล้ว รังสีคอสมิกมีปริมาณมากเสียจนนักวิทยาศาสตร์ประมาณการว่า รังสีคอสมิกหนึ่งอนุภาคจะตกกระทบพื้นผิวโลกหนึ่งตารางเซนติเมตรทุกๆ นาที
เว็บไซต์ Interesting Engineering รายงานเมื่อวันที่ 18 มิถุนายนว่า ทีมวิจัยนำโดยศาสตราจารย์ฮิโรยูกิ ทานากะ จากมหาวิทยาลัยโตเกียว กำลังใช้รังสีคอสมิกในการพัฒนาระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก (GPS) ที่สามารถติดตามการเคลื่อนไหวภายในโลกได้ งานวิจัยใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร iScience
เมื่อรังสีคอสมิกเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก พวกมันจะชนกับโมเลกุลและอะตอมในอากาศ ทำให้เกิดอนุภาคทุติยภูมิที่เรียกว่ามิวออน มิวออนเป็นอนุภาคย่อยของอะตอมพื้นฐาน คล้ายกับอิเล็กตรอน แต่หนักกว่า 207 เท่า มิวออนสามารถทะลุผ่านของแข็งได้ โดยระดับการทะลุผ่านขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัตถุ ตัวอย่างเช่น หินและอาคารจะดูดซับมิวออนได้มากกว่าเนื่องจากมีความหนาแน่นสูง
ในขณะเดียวกัน GPS อาศัยคลื่นวิทยุแบบดั้งเดิม ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะอ่อนลงในระดับความสูงที่สูงขึ้นและไวต่อการกระเจิงมากขึ้น ทำให้ยากมากที่จะใช้ในการตรวจจับการเคลื่อนไหวใต้ดิน
ทานากะและเพื่อนร่วมงานได้ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของรังสีคอสมิกในการสร้างแผนที่สถานที่ที่เข้าถึงยาก เช่น ภูเขาไฟ แกนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และพีระมิด พวกเขาพัฒนาระบบนำทางไร้สายแบบใหม่โดยใช้มิวออน เรียกว่า MuWNS ระบบนี้ประกอบด้วยเครื่องตรวจจับอ้างอิงบนพื้นผิวและเครื่องตรวจจับรับสัญญาณใต้ดินเพื่อตรวจจับวิถีการเคลื่อนที่ของมิวออน โดยการวิเคราะห์เวลาและทิศทางของมิวออน MuWNS จะกำหนดตำแหน่งสัมพัทธ์ของเครื่องตรวจจับรับสัญญาณใต้ดินเทียบกับเครื่องตรวจจับอ้างอิงบนพื้นผิว
จากนั้น ข้อมูลทั้งหมดที่รวบรวมได้จะช่วยในการสร้างเส้นทางการเคลื่อนที่ของมิวออนขึ้นใหม่ เพื่อสร้างแบบจำลองหรือแผนที่ของพื้นที่ใต้ดิน แผนที่นี้สามารถให้ข้อมูลที่มีค่า เช่น องค์ประกอบและความหนาแน่นของวัสดุที่มิวออนเคลื่อนที่ผ่าน ทำให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถมองเห็นโครงสร้างใต้ดินและลักษณะทางภูมิศาสตร์ได้
ทีมวิจัยได้ทดสอบระบบ MuWNS ใหม่โดยการติดตั้งเครื่องตรวจจับมนุษย์ไว้ในชั้นใต้ดิน และติดตั้งเครื่องตรวจจับอ้างอิงอีกสี่เครื่องไว้ที่ชั้นหกของอาคาร จากนั้นพวกเขาก็สามารถสร้างเส้นทางการเคลื่อนที่ของมนุษย์ใต้ดินขึ้นมาใหม่ได้สำเร็จโดยการกรองรังสีคอสมิกที่ตรวจพบโดยเครื่องตรวจจับเหล่านั้น
ทีมผู้เชี่ยวชาญได้แสดงให้เห็นแล้วว่า ระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก (GPS) ที่ใช้รังสีคอสมิกเป็นครั้งแรก ของโลก สามารถสนับสนุนภารกิจค้นหาและกู้ภัยในอนาคต รวมถึงการเฝ้าระวังภูเขาไฟได้ ต่อไป พวกเขาวางแผนที่จะปรับปรุง MuWNS เพื่อให้สามารถบูรณาการเข้ากับสมาร์ทโฟนได้
ทูเถา (อ้างอิงจาก Interesting Engineering )
[โฆษณา_2]
ลิงก์แหล่งที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)