O GPS do futuro: é assim que os raios cósmicos podem salvar sua vida
O sistema MuPS usa múons de raios cósmicos para localizar a posição de pessoas ou objetos, até mesmo a quilômetros abaixo da terra ou da água. Espera-se que com o tempo seja possível integrá-lo em dispositivos portáteis como o telefone.
Pesquisadores japoneses criaram um novo tipo de GPS chamado MuPS, que usa múons de raios cósmicos para localizar a posição de pessoas ou objetos, até mesmo a quilômetros abaixo da terra ou da água.
São partículas subatômicas que chegam do espaço sideral e bombardeiam a Terra constantemente, de todas as direções. Esses raios, ao colidirem com os átomos da atmosfera terrestre, geram múons, partículas básicas que se movem quase na velocidade da luz, mas têm uma vida muito curta: apenas 2,2 microssegundos.
Uma das características dos múons é que eles se movem na mesma velocidade, independentemente de estarem passando pelo ar, um objeto sólido ou um corpo d'água. Mesmo que não os vejamos, somos constantemente bombardeados por múons, a uma taxa estimada de 10.000 múons por metro quadrado por minuto.
MuWNS melhora a precisão do GPS
Nesta notícia da Universidade de Tóquio, foi relatado que o MuPS foi inicialmente criado para ajudar a detectar mudanças no fundo do mar causadas por vulcões submarinos ou movimentos tectônicos. Usa quatro estações de referência de detecção de múons em superfície para fornecer coordenadas a um receptor de detecção de múons subterrâneos. As primeiras versões dessa tecnologia exigiam que o receptor fosse conectado a uma estação terrestre por meio de um cabo, restringindo bastante o movimento.
No entanto, esta última pesquisa usa relógios de quartzo de alta precisão para sincronizar as estações terrestres com o receptor. Os quatro parâmetros fornecidos pelas estações de referência, mais os relógios sincronizados usados para medir o "tempo de voo" dos múons, permitem determinar as coordenadas do receptor. Este novo sistema é chamado de sistema muométrico de navegação sem fio (MuWNS).
"A precisão atual do MuWNS varia de 2 a 25 metros, com alcance de até 100 metros, dependendo da profundidade e da velocidade que a pessoa caminha. É tão boa ou até melhor que o rastreamento por GPS de um único ponto em áreas urbanas", explica Tanaka, autor principal do estudo. Ele acrescentou, no entanto, que "ainda está longe de um nível prático. A gente necessita de precisão de um metro e a chave é a sincronização de tempo".
Aprimorar este sistema para permitir navegação em tempo real com precisão de 1 metro depende de tempo e dinheiro. O ideal seria utilizar relógios atômicos em escala de chip (CSAC, em inglês): "Os CSACs já estão no mercado e são duas ordens de grandeza melhores do que os relógios de quartzo que usamos atualmente. No entanto, eles ainda são muito caros. Mas prevejo que eles ficarão muito mais baratos à medida que a demanda global por CSAC para telefones celulares aumentar", afirma Tanaka.
GPS usando múons abriria uma nova era na busca e resgate de pessoas
Como o GPS que conhecemos não é capaz de penetrar na rocha ou na água, essa nova tecnologia poderá ser utilizada em futuros esforços de busca e salvamento diante de desastres naturais ou catástrofes de diferentes características e magnitudes.
O MuWNS poderá um dia ser usado para guiar robôs que trabalham debaixo d'água ou veículos autônomos no subsolo. Além do relógio atômico, todos os outros componentes eletrônicos do MuWNS podem ser reduzidos, então a equipe espera que eventualmente seja possível integrá-lo a dispositivos portáteis como o telefone celular. Em situações de emergência, como o colapso de um prédio ou de uma mina, isso pode mudar o jogo para as equipes de busca e resgate.