Nieuw ‘gps-systeem’ zonder gps

André Kesseler

10-11-2021 09:30:00

gps

Bij het Amerikaanse Sandia National Laboratories werken ze aan een navigatiesysteem zonder gps.

Gps begon als een puur militaire toepassing, maar inmiddels mag iedereen er gebruik van maken. En dat doen we vol overgave. Het heeft zich in belangrijke facetten van ons leven genesteld. Maar het systeem van 31 samenwerkende satellieten op ruim 20.000 meter boven de aarde is ook kwetsbaar. De gps-signalen kunnen worden gestoord of gemanipuleerd en op sommige plekken kunnen ze niet doordringen. En dus wordt er bij Sandia National Laboratories in de VS gewerkt aan een manier om ook zonder het gps de weg te kunnen vinden; met wat ze liefkozend een titanium avocado noemen.

Lees ook:

Inertial guidance

Het nieuwe systeem is gebaseerd op een oud idee. Er bestaan namelijk al tientallen jaren inertial guidance-navigatiesystemen die op basis van versnellingsmeters en gyroscopen een verandering in snelheid en richting kunnen meten. Als je dan een vast beginpunt hebt en een digitale kaart, kan het apparaat van daaruit redelijk goed uitrekenen waar je uithangt. Een van de eerste navigatiesystemen van het Duitse bedrijf Blaupunkt, EVA – de Elektronischer Verkehrslotse (verkeersregelaar) für Autofahrer, werkte bijvoorbeeld op basis daarvan. (Foto hieronder.)

gps

Atoomsub

Inmiddels zijn er ook zware systemen met vacuümkamers, atoomversnellingsmeters en gyroscopen die dat trucje kennen en bijvoorbeeld in atoomonderzeeboten worden toegepast. Maar die apparaten zijn weer veel te zwaar om bijvoorbeeld in een voertuig of een vliegtuig kwijt te kunnen. Bovendien verbruiken ze veel te veel stroom; onder meer bij het vacuüm houden van de behuizing.

gps

Het apparaat van Sandia is uiteraard veel verfijnder. De sensors zijn ondergebracht in een vacuüm getrokken kamertje van nog geen kubieke centimeter. Het is gemaakt van titanium en saffier, zodat zelfs de kleinste gasmoleculen er vanbuiten niet in door kunnen dringen. (Heliummoleculen kunnen bijvoorbeeld door uiterst kleine gaatjes in roestvaststaal en hittebestendig glas binnenkomen.)  

Chemisch vangen

Als er toch indringers zijn, worden die opgevangen met zogenoemde getters, apparaatjes ter grootte van een potloodpunt die gasmoleculen met een chemische reactie aan zich kunnen binden. Volgens het team zou dat allemaal genoeg moeten zijn om het inerte navigatiesysteem vijf jaar lang probleemloos te laten werken. Er moet alleen nog even een manier worden bedacht om de systemen sneller te kunnen bouwen.

Bronnen: AVS Quantum Science, Sandia National Laboratories, New Atlas

Beeld: Bret Latter/SNL

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE







Meer Nieuws

NIEUW!

Voor deze special hebben we de beste verhalen uit de eerste tien jaar van KIJK uit de archieven opgeduikeld om antwoord te kunnen geven op de vraag: Wat is er veranderd tussen vroeger en nu?