Oulun yliopistossa on vuosien varrella kehitetty kosmisen säteilyn synnyttämiin myoneihin perustuvaa mittaus- ja laskentateknologiaa, joka soveltuu muun muassa geologisiin maa- ja kallioperätutkimuksiin. Nyt tekniikkaa ollaan tuomassa myös vedenalaisen paikannusjärjestelmän toteuttamiseen kansaivälisen yhteishankkeen voimin.

Tutkimustyön pohjalta on perustettu startup-yritys Muon Solutions, joka on kutsuttu mukaan amerikkalais-brittiläis-japanilaiseen tutkimushankkeeseen, jossa on tarkoitus kehittää kosmista säteilyä hyödyntävä veden ja maan alla toimiva paikannusjärjestelmä. Uusi paikannusjärjestelmä perustuu kosmisen säteilyn synnyttämiin myoneihin, jotka etenevät väliaineessa valonnopeudella, joka on vakio.

Kyseessä on siis tavallaan veden- ja maanalainen satelliitti-pohjaista GPS-ratkaisua vastaava järjestelmä. Tarjolla ei ole toistaiseksi järjestelmää, jonka avulla olisi mahdollista navigoida sekä veden että maan alla yhdellä ainoalla menetelmällä.

Esimerkiksi satelliittipohjaiset GPS-järjestelmä eivät toimi kummassakaan tapauksessa. Vedenalaisessa navigoinnissa on tähän asti käytetty perinteisesti akustisia paikannusjärjestelmiä, joiden tarvitsemat keinotekoiset signaalilähteet ovat erityisen herkkiä ympäröivien olosuhteiden häiriöille, kuten mm. lämpötilalle ja veden suolapitoisuudelle.

Uusi kehitettävä vedenalainen paikannusjärjestelmä perustuu uudenlaiseen kiinteä kuvantamisjärjestelmään, ns. myonigrafiaan, jossa lasketaan avaruudesta tulevien myonihiukkasten kulkua eri tiheyksisten materiaalien ja ainesten läpi. Mitä harvempaa ainesta kohde on, sitä enemmän myoneja selviää sen läpi. Uusi menetelmä ei itsessään ole myonigrafiaa, koska siinä ei pyritä kuvan tekemiseen.

Uusi menetelmä on saanut nimekseen myonimetriikka ja se tuottaa myonimetrista paikannustietoa. Myonimetrisessä paikannusjärjestelmässä hyödynnetään myonien poikkeuksellista läpäisykykyä ja niiden vakionopeutta. Tällöin lopullinen paikannus muistuttaa GPS-järjestelmää, jossa paikka voidaan laskea havaittujen myonien aikaeroista erittäin tarkasti ja absoluuttisesti.

Suomalaisen Muon Solutionsin tehtävänä on kansainvälisessä hankkeessa vedenalaisten kenttäkokeiden suorittaminen arktisessa ympäristössä. Ne pyritään toteuttamaan Lapissa ensi vuoden aikana.  Onnistuessaan hankkeen merkitys on myös Muon Solutionsille merkittävä, koska se laajentaa yrityksen osaamista, tunnettuutta ja tuoteperhettä.

Taustaa: Langatonta myonimetristä paikkannusjärjestelmää kehittävää hanketta (Wireless Muometric Muon Positioning System) rahoittaa Yhdysvaltain laivaston tutkimusvirasto (US Office for Naval Research Global). Hankkeessa on mukana alan yrityksiä ja tutkimuslaitoksia Iso-Britanniasta, Japanista ja Yhdysvalloista

Lisää: Muon Soulution (LINKKI).

Kuvituskuva: Shutterstock