كيف يغير نظام “GPS” طريقة استجابتنا للكوارث؟ تقرير يجيب

وهنا استغل العلماء المنتجات الثانوية للأشعة الكونية لإنشاء أول نظام “GPS” في العالم يعمل تحت الأرض – ويمكن استخدامه لمراقبة البراكين والمساعدة في مهام البحث والإنقاذ المستقبلية.

ويقوم نظام تحديد المواقع الجديد ، المسمى نظام الملاحة اللاسلكية ميومتري (MuWNS) ، بمسح الجسيمات دون الذرية الشبحية وفائقة السرعة التي تسمى الميونات لتثليث موضع جهاز الاستقبال المدفون في أعماق الأرض، وفقا لتقرير space.

علاوة على ذلك ، يقول الباحثون إن التكنولوجيا يمكن تصغيرها لتناسب الأجهزة الداخلية مثل الهواتف الذكية، و نشروا النتائج التي توصلوا إليها في 15 يونيو في مجلة iScience . 

وعندما تصطدم الأشعة الكونية – وهي جسيمات عالية الطاقة تنتجها الشمس ، وانفجارات نجمية تسمى المستعرات الأعظمية ومصادر غامضة خارج مجرتنا درب التبانة – في الغلاف الجوي العلوي للأرض ، فإنها تنفجر في زخات من الجسيمات التي تتحلل في النهاية إلى ميونات على غرار الإلكترونات في بنيتها ، لكنها أثقل بمقدار 207 مرة ، وينطلق ما يقرب من مليون ميونات عبر أجسامنا بسرعة تقترب من سرعة الضوء كل ليلة دون أذى. 

على عكس نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، وهو أضعف في الارتفاعات العالية ويتدافع تحت الأرض ، فإن بعض الميونات فقط تتوقف عن طريق الأجسام الصلبة – التي تمتص المزيد منها كلما زادت صلابة، وقد مكّن هذا العلماء من تسخير الأمطار الكونية المستمرة لرسم الخرائط الداخلية للأماكن التي يتعذر الوصول إليها ، مثل الأهرامات والبراكين والقلوب النارية للمفاعلات النووية. 

وتم إنشاء إصدار سابق من MuWNS ، ويسمى نظام تحديد المواقع ميومتري (muPS) ، من قبل الباحثين لاكتشاف التغيرات في قاع البحر الناتجة عن النشاط التكتوني أو البركاني و يشبه إلى حد كبير نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) مع الأقمار الصناعية في السماء ، وتتكون muPS من أربع محطات مرجعية على مستوى السطح تمر خلالها الميونات قبل الوصول إلى محطة استقبال في قاع المحيط. 

ولمراعاة وقت انتقال الميونات بين المحطات المرجعية والمستقبل ، قام الباحثون بتوصيل الكاشفات الخمسة بالأسلاك حتى يتمكنوا من إيصال فارق التوقيت بينهم.

للابتعاد عن الأسلاك المرهقة ، توصل الباحثون إلى حل جديد للتأخر الزمني باستخدام ساعات كوارتز عالية الدقة ، ومزامنة المحطات المرجعية مع جهاز الاستقبال مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) قبل نقلها تحت الأرض.