Моніторинг об'єктів з використанням нейтринного зв'язку
Моніторинг об'єктів з використанням нейтрино є інноваційною концепцію для реалізації позиціонування, навігації й синхронізації часу. В даний час стандартні навігаційні підходи, включаючи супутниковий GPS / ГЛОНАСС / Galileo навігацію, засновані на радіочастотах прямої видимості і оптичного зв'язку. Нейтрино рухаються зі швидкістю світла, не мають електричного заряду і мають малу масу, тому демонструють дуже низьку взаємодію зі звичайною речовиною. Ці екстраординарні характеристики можуть дозволити використовувати пучки нейтрино для зв'язку, навігації й синхронізації часу з розташованими дуже глибоко під водою судами, технікою і шахтарями, які працюють глибоко під землею і навіть віддаленими планетами, без необхідності розгортання антен або використання супутників-ретрансляторів.
Використання нейтронних пучків для зв'язку - стара ідея, висунута декількома авторами, і для різних цілей, таких як міжзоряний або навіть міжгалактичний зв'язок. Зовсім недавно, була розглянута ідея використання нейтрино для організації зв'язку з глибоководними підводними човнами.
Моніторинг глибоководних об'єктів і об'єктів під землею
У певних умовах, наприклад, в тих, де працюють атомні підводні човни, потрібно необмежене витримування навантаження під водою. Проте, необхідність для цих кораблів спілкуватися і позиціонувати себе в кінцевому підсумку пов'язує їх з поверхнею. Тому спілкування на оперативній швидкості і глибині вкрай бажано.
В даний час тільки радіопередача на вкрай низькій частоті (ELF) менше 100 Гц здатна забезпечити зв'язок на швидкості і глибині. Швидкості передачі даних ELF дуже низькі, близько одного біта в хвилину, через дуже низьку смугу пропускання, високого рівня шуму і складності генерації потужних сигналів. Також використовується радіопередача на частотах в декілька кГц (дуже низька частота, VLF), що забезпечує швидкість передачі даних близько 50 біт/с; однак проникнення таких сигналів в морську воду значно обмежується глибиною.
Застосування нейтрино для зв'язку і навігації до 2009 року вважалося неможливим підходом. Перша передача інформації за допомогою нейтринного зв'язку сталася в 2012 р в лабораторії Фермі. Після цього проблема нейтринної навігації була переглянута з урахуванням останніх технологічних досягнень. Нещодавно кілька робіт показали, що пучок нейтрино з накопичувача мюонів може бути виявлений датчиками, встановленими на корпусі підводного човна. Це дозволило б встановити односторонню лінію зв'язку на швидкості і глибині зі швидкостями передачі даних в діапазоні від 1 до 100 біт / с, поліпшивши поточне рішення на основі ELF і VLF з коефіцієнтом від 1 до 3 порядків.
У 2009 році були запропоновані і запатентовані перші концепції навігації, засновані на виявленні нейтрино, що приходять з Сонця. Запропонований метод включає вимір кута приходу нейтрино, що випускається джерелом, і позначку вимірювань нейтрино з використанням точних годин. Спосіб і система додатково включають в себе обробку помічених вимірювань нейтрино за допомогою обчислювальної моделі генератора нейтрино і об'єднання оброблених вимірювань з навігаційними засобами для надання інформації про місцезнаходження. Система і спосіб відповідно до варіанта здійснення вимірюють кут приходу нейтрино, що генеруються Сонцем, таким чином отримуючи навігаційну інформацію, про об'єкти, які знаходяться глибоко під землею або під водою. Крім того, система забезпечує надійну навігацію без зміщення за відсутності інших поширених навігаційних систем, таких як системи глобального позиціонування (GPS / ГЛОНАСС / Galileo).