Novo ‘GPS’ japonês de raios cósmicos funciona até debaixo d’água

Criado com propósitos militares, hoje o GPS é ferramenta indispensável em diversas atividades como navegação, rastreamento, mapeamento… Ainda assim, o sistema global de geolocalização baseado em satélites possui algumas deficiências que impedem um uso ainda mais amplo da tecnologia.

O sinal do GPS, que trabalha com ondas de rádio, não é capaz de atravessar construções, rochas e também não chega embaixo d’água. Como alternativa para preencher essas lacunas, pesquisadores japoneses desenvolveram um sistema de navegação baseado em raios cósmicos – os múons.

Imagem: Universidade de Tokyo

O novo sistema poderá um dia ser usado em operações de busca e salvamento ao guiar robôs debaixo d’água ou até ajudar na navegação de veículos autônomos no subsolo.

“Os múons de raios cósmicos caem igualmente pela Terra e sempre viajam na mesma velocidade, independentemente da matéria que atravessam, penetrando até mesmo quilômetros de rocha”, explica Hiroyuki Tanaka, da Universidade de Tokyo. “Agora, usando múons, desenvolvemos um novo tipo de GPS, que chamamos de sistema de posicionamento muométrico (muPS), que funciona no subsolo, em ambientes fechados e até debaixo d’água”.

Como funciona o GPS de raios cósmicos

O sistema Muographix – nome dado ao GPS de raios cósmicos japonês – conta com quatro estações de referência de detecção de múon acima do solo, que servem como coordenadas para os receptores de detecção dos raios cósmicos implantados no subsolo ou debaixo d’água.

O primeiro teste de um conjunto de sensores subaquáticos baseados em múons foi realizado em 2021 e conseguiu detectar as condições das marés que mudam rapidamente na Baía de Tóquio.

Imagem: Universidade de Tokyo

Já para testar o novo “GPS”, as estações terrestres foram colocadas no sexto andar de um prédio, e um “navegador” segurando o receptor caminhou pelos corredores do porão, no subsolo. As medições foram usadas para calcular a rota do navegante e confirmar o caminho percorrido.

Segundo Tanaka, o sistema funcionou com uma precisão entre 2 e 25 metros, com alcance de até 100 metros. “Isto é tão bom quanto, se não melhor, do que o posicionamento GPS de ponto único acima do solo em áreas urbanas”, disse ele. “Mas ainda está longe de um nível prático. As pessoas precisam de precisão de um metro, e a chave para isso é a sincronização de tempo.”

Fonte: iScience