GPS artık günlük hayatın temel dayanağı haline geldi. Hem haritalama, hem izleme ve zamanlama konusunda bize yardımcı oluyor. Ancak, betondan (binalardan), kayalardan veya sudan geçememek gibi bir problemi var. iScience dergisinde yayınlanan yeni bir makaleye göre, Japon araştırmacılar radyo dalgaları yerine kozmik ışınlara veya müonlara dayanan alternatif bir kablosuz navigasyon sistemi geliştirdiler . Ekip ilk başarılı testini gerçekleştirdi ve sistem bir gün arama kurtarma ekipleri tarafından, örneğin su altında robotlara rehberlik etmek veya otonom araçların yer altında gezinmesine yardımcı olmak için kullanılabilir.
Japonya’daki Tokyo Üniversitesi Muographix‘ten ortak yazar Hiroyuki Tanaka şöyle açıklamış :
“Kozmik ışın müonları Dünya’ya eşit olarak düşüyor ve hangi maddeden geçtiklerine bakılmaksızın her zaman aynı hızda hareket ediyor. Kilometrelerce kalınlıktaki kayaya bile nüfuz ediyor. Şimdi, müonları kullanarak, yer altında, iç mekanlarda ve su altında çalışan muometrik konumlandırma sistemi (muPS) adını verdiğimiz yeni bir GPS türü geliştirdik.”
Bilindiği gibi, arkeolojik yapıları görüntülemek için müonların kullanılmasına ilişkin uzun bir geçmiş var. Bu, kozmik ışınlar bu parçacıkların düzenli bir şekilde beslenmesini sağladığı için kolaylaştırılmış bir işlem. Muonlar ayrıca, sınır kapılarında yasa dışı olarak taşınan nükleer malzemeleri bulmak ve aktif volkanları, ne zaman patlayabileceklerini tespit etme umuduyla kullanılıyor.
2016 yılında, müon görüntüleme kullanan bilim adamları, Mısır’daki Büyük Giza Piramidi’nin kuzey yüzündeki ünlü şerit blokların arkasında gizli bir koridor olduğunu gösteren sinyaller aldılar. Ertesi yıl, aynı ekip, piramidin başka bir bölgesinde gizemli bir boşluk tespit etti ve bunun gizli bir oda olabileceğine inandı ve daha sonra iki farklı müon görüntüleme yöntemi kullanılarak haritalandı. Ve daha geçen ay bilim adamları, günümüz Napoli’sinin yaklaşık 10 metre (yaklaşık 33 fit) aşağısında, antik Neapolis nekropolünün kalıntılarında önceden gizlenmiş bir odayı keşfetmek için müon görüntülemeyi kullandılar.
Tanaka ve arkadaşlarına göre, otonom robotlar ve araçlar bir gün evlerde, hastanelerde, fabrikalarda ve madencilik operasyonlarında olduğu kadar arama kurtarma görevlerinde de yaygın hale gelebilir, ancak henüz bunu kullanan evrensel bir navigasyon ve konumlandırma aracı yok. GPS yeraltına veya su altına giremiyor. RFID teknolojileri, küçük pillerle iyi bir doğruluk elde edebilir, ancak sunucular, yazıcılar, monitörler vb. içeren bir kontrol merkezi gerektirir. Kesin hesaplama, düzeltme sağlayacak harici bir sinyal olmaksızın kronik tahmin hatalarıyla boğuşur. Akustik, lazer tarayıcı ve lidar yaklaşımlarının da sakıncaları vardır. Bu nedenle Tanaka ve meslektaşları kendi alternatif sistemlerini geliştirirken müonlara yönelmişler.
Müon görüntüleme yöntemleri tipik olarak gazla dolu odaları içeriyor. Müonlar gazın içinden hızla geçerken, gaz parçacıklarıyla çarpışırlar ve dedektör tarafından kaydedilen, bilim adamlarının parçacığın enerjisini ve yörüngesini hesaplamasına izin veren bir ışık parlaması (parıldama) yayarlar. X-ışınları veya radyo dalgaları yerine doğal olarak oluşan yüksek enerjili müonlar dışında, X-ışını görüntülemeye veya yer radarına benzer. Bu daha yüksek enerji, kalın, yoğun maddeleri görüntülemeyi mümkün kılar. Görüntülenen nesne ne kadar yoğunsa, o kadar fazla müon engellenir. Muographix sistemi, müon algılayan alıcılar için koordinat görevi gören yer üstünde dört müon algılayan referans istasyonuna dayanır; bunlar ya yer altında ya da su altında konuşlandırılır.
Ekip, Tokyo Körfezi’ndeki hızla değişen gelgit koşullarını tespit etmek için müon tabanlı bir su altı sensör dizisinin ilk denemesini 2021’de gerçekleştirdi. Deniz seviyesinden yaklaşık 45 metre (147 fit) aşağıda bulunan Tokyo Körfezi Aqua-Line karayolunun servis tüneline on müon dedektörü yerleştirdiler. Sistemin güçlü fırtına dalgalarını veya tsunamileri algılama yeteneğini göstermek için yeterli olan, 10 metrelik (yaklaşık 33 fit) uzamsal çözünürlük ve bir metrelik (3,3 fit) zaman çözünürlüğü ile tünelin yukarısındaki denizi görüntüleyebildiler.
Aynı yılın eylül ayında, sistem Japonya’nın güneyden yaklaşan ve hafif okyanus dalgaları ve tsunamilere neden olan bir tayfun tarafından vurulduğunda teste tabi tutuldu. Ekstra su hacmi, müonların saçılmasını biraz artırdı ve bu değişiklik, okyanus dalgalarının diğer ölçümlerini alabildiler. Ve geçen yıl, Tanaka’nın ekibi muografi kullanarak bir siklonun dikey profilini başarılı bir şekilde görüntülediklerini, siklonun enine kesitlerini gösterdiklerini ve yoğunluktaki değişimleri ortaya çıkardıklarını bildirdi. Yüksek basınçlı soğuk dış kısmın aksine, sıcak çekirdeğin düşük yoğunluklu olduğunu keşfettiler. Mevcut uydu izleme sistemleriyle bağlantılı olarak muografi, siklon tahminlerini iyileştirebiliyor.
Kaynak : 