Японские исследователи разработали систему подземной навигации на основе космических частиц.

MuWNS способна выполнять функции спутниковой навигации, но уже для подземных пространств, таких как подвалы, пещеры и подземелья. Принцип её работы аналогичен GPS или ГЛОНАСС, однако вместо радиосигналов она использует мюоны — частицы, способные проникать через скальные породы и воду.

Существуют места, где системы спутниковой навигации не функционируют. Радиосигналы, передаваемые со спутников, с трудом преодолевают расстояния между высотными зданиями и полностью блокируются при нахождении приемника под землей или на значительной морской глубине. Однако, в таких условиях, проникают многие мюоны — элементарные частицы, образующиеся в результате взаимодействия космических лучей с атомами в верхних слоях атмосферы Земли. Мюоны используются для исследования внутреннего строения горных пород и египетских пирамид. Они также применяются в новой навигационной системе, которую разрабатывают физики из Токийского университета. Описание первых испытаний этой системы представлено в статье, опубликованной в журнале iScience.

Способность мюонов проникать через различные среды давно вызывает интерес у исследователей, занимающихся разработкой систем навигации внутри зданий, под землей и под водой. Например, американский Офис военно-морских исследований (ONR) выделяет финансирование создание такой системы для подводных лодок, μPS. В этом проекте участвует и японская команда во главе с Хироюки Танакой (Hiroyuki Tanaka). Параллельно разработчики занимаются более мирным направлением — беспроводной системой навигации, которую можно будет использовать под землей: в подвалах и пещерах, шахтах и горных разработках.

Система MuWNS недавно прошла первые полевые испытания. Для проведения экспериментов ученые разместили четыре детектора мюонов на шестом этаже здания, в то время как пятый, портативный детектор, сопровождал человека, находившегося в подвале. Его положение определялось методом триангуляции, аналогичным тому, что используется в GPS, ГЛОНАСС и других спутниковых системах. Координаты рассчитывались на основе времени прохождения мюонов между опорными детекторами и пользователем. Результаты тестов показали, что точность работы MuWNS составляет от двух до 25 метров. По мнению авторов статьи, этого показателя достаточно для решения ряда практических задач, например, для отслеживания техники, работающей под землей, и поиска людей.