Suomalaiset mukana kehittämässä uutta vedenalaista paikannusjärjestelmää

Oulun yliopistossa on vuosien varrella kehitetty kosmisen säteilyn synnyttämiin myoneihin perustuvaa mittaus- ja laskentateknologiaa, joka soveltuu mm. geologisiin maa- ja kallioperätutkimuksiin. Kokeellinen kehitystyö aloitettiin Pyhäsalmen kaivoksessa (Callio Lab). Muon Solutions Oy on perustettu tämän tutkimustyön pohjalta.

Nyt Muon Solutions on kutsuttu amerikkalais-brittiläis-japanilaiseen yhteistyöprojektiin, jossa on tavoitteena kehittää veden ja maan alla toimiva langaton paikannusjärjestelmä. Uusi paikannusjärjestelmä perustuu kosmisen säteilyn synnyttämiin myoneihin, jotka etenevät väliaineessa valonnopeudella, joka on vakio. Kyseessä on siis tavallaan veden- ja maanalainen GPS.

Uusi vedenalainen paikannusjärjestelmä perustuu myonigrafiaan, joka on uusi kiinteän aineen kuvantamismenetelmä. Myonigrafiassa lasketaan avaruudesta tulevien myonihiukkasten kulkua eri tiheyksisten materiaalien ja ainesten läpi. Mitä harvempaa ainesta kohde on, sitä enemmän myoneja selviää sen läpi.

Nyt kehitettävänä oleva 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.

Toistaiseksi ei ole olemassa järjestelmää, jonka avulla olisi mahdollista navigoida sekä veden että maan alla yhdellä ainoalla menetelmällä. Esimerkiksi GPS-järjestelmään perustuvat menetelmät eivät toimi kummassakaan tapauksessa. Vedenalaisessa navigoinnissa on käytetty perinteisesti akustisia paikannusjärjestelmiä, joiden tarvitsemat keinotekoiset signaalilähteet ovat erityisen herkkiä ympäröivien olosuhteiden häiriöille, kuten mm. lämpötilalle ja veden suolapitoisuudelle.

Muon Solutionsin tehtävänä kansainvälisessä hankkeessa on vedenalaisten kenttäkokeiden suorittaminen arktisessa ympäristössä. Kenttäkokeet pyritään toteuttamaan Suomen Lapissa vuoden 2022 aikana. Muon Solutions Oy:n toimitusjohtajan Marko Holman mukaan yritys pääsi mukaan hankkeeseen tunnettuna myonigrafian kehittäjänä ja osaajana.

”Yritys kutsuttiin hankkeeseen mukaan yhteistyökumppaninsa Tokion yliopiston toimesta. Onnistuessaan hankkeen merkitys on Muon Solutionsille merkittävä, koska se laajentaa yrityksen osaamista, tunnettuutta ja tuoteperhettä”, Holma sanoo.

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.

Muon Solutions Oy kehittää kosmisen hiukkassäteilyn hyödyntämiseen perustuvia mittausteknologioita sekä tuottaa näillä teknologioilla tuotettuja mittauspalveluita asiakkailleen. Yrityksen pääasiakasryhmä on maa- ja kallioperää tutkivat organisaatiot, ml. kaivannaisteollisuus ja erilaiset tieteelliset projektit. Muon Solutions tarjoaa myös konsultaatiota, malminetsintäpalveluita ja koulutusta.