Nel marzo 2024, un aereo che trasportava il ministro della difesa del Regno Unito ha subito un’interferenza del segnale GPS mentre sorvolava l’enclave russa di Kaliningrad durante un viaggio tra il Regno Unito e la Polonia. Il governo britannico ha successivamente dichiarato che l’aereo non è mai stato in pericolo, ma che gli episodi di disturbo non sono rari nella regione. Infatti, vari gruppi hanno osservato che il disturbo del GPS è diventato comune dall’inizio della guerra tra Russia e Ucraina.
Per decenni, il backup standard per questo tipo di fallimento nella navigazione è stato il sistema di navigazione inerziale, un metodo che utilizza accelerometri e giroscopi per tracciare il movimento. Tuttavia, questi sistemi presentano una debolezza intrinseca: piccoli errori si accumulano nel tempo, causando una deriva nelle stime di posizione, potenzialmente di molti chilometri su lunghi viaggi. Ciò li rende inaccettabili in molte applicazioni critiche.
Quello di cui i navigatori hanno disperatamente bisogno è un nuovo modo per determinare la loro posizione che non si basi su segnali satellitari che possono essere disturbati. Idealmente, questo sistema dovrebbe essere completamente passivo in modo da non rivelare la propria posizione, a differenza del radar, per esempio.
Ora Murat Muradoğlu e colleghi di Q-CTRL, un’azienda di tecnologia quantistica con uffici a Sydney, Australia, hanno dimostrato proprio una tecnologia di questo tipo. Il loro approccio consiste nel rilevare anomalie nel campo magnetico terrestre e confrontarle con una mappa conosciuta del campo per determinare la posizione. E poiché utilizzano sensori quantistici per questo processo, possono rilevare anomalie magnetiche con una sensibilità molto maggiore rispetto a quanto fosse possibile in precedenza e significativamente migliore rispetto a un sistema di navigazione inerziale di alta gamma.
Il sistema Q-CTRL ha il potenziale per essere un aiuto alla navigazione passivo, non disturbabile e universalmente disponibile che potrebbe rivoluzionare il modo in cui i veicoli trovano la loro strada in ambienti dove i sistemi di navigazione satellitare globale non sono disponibili.
Avanzamento significativo
Il concetto dietro MagNav non è nuovo. Il campo magnetico terrestre non è perfettamente uniforme; sovrapposte al campo principale di fino a 65.000 nanotesla generato dal nucleo del pianeta ci sono piccole variazioni localizzate note come anomalie magnetiche. Queste anomalie tipicamente variano in dimensioni da 10 a 100 nanotesla su pochi chilometri. Esse derivano da caratteristiche geologiche nella crosta terrestre e sono geograficamente distinte e stabili nel tempo.
Proprio come i punti di riferimento consentono la navigazione visiva, queste caratteristiche magnetiche possono servire da segnaletica. Se un veicolo trasporta un magnetometro sensibile e ha accesso a una mappa di queste anomalie, può determinare la sua posizione abbinando le sue misurazioni del campo magnetico in tempo reale alla mappa. Mappe globali delle anomalie magnetiche esistono già, compilate da decenni di indagini geofisiche.
Tuttavia, tradurre questo concetto elegante in un sistema pratico è stato impegnativo. In primo luogo, le anomalie magnetiche utilizzate per la navigazione sono minuscole rispetto al campo principale della Terra e possono anche essere sommerse da interferenze magnetiche generate dall’elettronica e dai motori del veicolo. In secondo luogo, i magnetometri tradizionali mancano della sensibilità, stabilità o dimensioni richieste per un’applicazione pratica.
Fonte: Discovery Technology
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