Un nouveau système de localisation révolutionnaire basé sur la détection de particules provenant de l’atmosphère

Des chercheurs repoussent encore une fois les limites de nos technologies de navigation avec une invention potentiellement/localisation révolutionnaire : un système de positionnement « GPS » basé sur les particules subatomiques que l’on appelle muons. Baptisée « Muometric Wireless Navigation System » (MuWNS), cette technologie novatrice a été développée par une équipe de chercheurs de l’Université de Tokyo. Ce qui rend ce système remarquable, c’est sa capacité à fonctionner sous terre, sous l’eau et à l’intérieur des bâtiments. Contrairement aux systèmes GPS traditionnels dont le fonctionnement peut être entravé par des obstacles physiques, le MuWNS permet une localisation fiable et précise dans les environnements les plus difficiles. L’équipe a publié les résultats de ses recherches dans la revue iScience.

Les muons, des particules résultant de l’interaction des rayons cosmiques avec la haute atmosphère terrestre, se révèlent être les acteurs clés du système. Ces particules, 207 fois plus massives que les électrons, présentent des caractéristiques uniques leur conférant un avantage majeur par rapport aux signaux GPS traditionnels. En effet, ces derniers ont tendance à s’affaiblir en altitude et sous-terre.

Ce qui fait la force des muons, c’est leur capacité à traverser n’importe quelle matière tout en maintenant une vitesse constante. Cette particularité a incité les chercheurs à exploiter cette pluie de particules constante pour cartographier des lieux difficiles d’accès tels que les pyramides, les volcans et même l’intérieur des réacteurs nucléaires.

Mais comment appliquer cela à un système de navigation ?

Le fonctionnement du MuWNS repose sur un système astucieux de détection des flux de muons. Il combine des détecteurs de référence placés en surface et un détecteur-récepteur sous terre. Cette configuration permet de recueillir des données essentielles pour la triangulation précise de la position. Les détecteurs de référence captent les flux de muons qui traversent l’atmosphère terrestre. En analysant la direction et l’intensité de ces flux de particules, le système est capable de déterminer avec précision la position du détecteur-récepteur.

Les données obtenues permettent de retracer les trajectoires des muons et de cartographier avec précision la zone souterraine. Cette capacité à visualiser les structures enfouies offre des perspectives prometteuses pour la surveillance des volcans, les opérations de recherche et de sauvetage, ainsi que d’autres domaines nécessitant une localisation précise en milieu complexe.

Pour garantir une synchronisation précise entre les détecteurs, le MuWNS utilise des horloges à quartz à haute précision. Ceux-ci assurent l’exactitude des données de positionnement. Cette précision temporelle contribue grandement à la fiabilité et à la qualité du système.

Un test concluant : la voie vers une intégration miniaturisée

Le MuWNS a fait l’objet d’un test prometteur qui a démontré son efficacité et son potentiel. L’équipe de chercheurs a soumis le détecteur-récepteur à une personne qui s’est rendue dans le sous-sol d’un immeuble, tandis que les détecteurs de référence étaient positionnés au 6e étage. Les résultats ont été impressionnants : le système a réussi à retracer le parcours de la personne en suivant les trajectoires des muons.

Ces résultats encourageants ouvrent la voie à de nouvelles avancées dans le domaine de la navigation et de la localisation. Les scientifiques se tournent désormais vers la prochaine étape de développement, qui consiste à concevoir le système sous une forme miniaturisée. L’objectif est de le rendre suffisamment compact et portable pour être intégré dans des appareils couramment utilisés, tels que les smartphones. En miniaturisant le MuWNS, les chercheurs espèrent démocratiser l’accès à cette technologie révolutionnaire et offrir une solution de navigation précise et fiable à un plus large éventail d’utilisateurs.

Source : iScience