Prototype CTS. Les dispositifs CTS sont petits, légers, peu coûteux et facilement compatibles avec une large gamme de technologies existantes. Crédit :Hiroyuki K. M. Tanaka
Diverses technologies, réseaux et institutions bénéficient ou nécessitent un horodatage précis pour synchroniser leurs activités. Les manières actuelles de synchroniser le temps présentent certains inconvénients qu'un nouveau procédé proposé cherche à résoudre. Le synchroniseur de temps cosmique fonctionne en synchronisant les appareils autour des événements de rayons cosmiques détectés par ces appareils. Cela pourrait apporter des capacités de synchronisation précises aux stations de télédétection, ou même sous l'eau, des endroits que d'autres méthodes ne peuvent pas desservir. Les premiers tests sont prometteurs, mais le véritable défi réside peut-être dans l'adoption de cette nouvelle technique.
L'humanité est intimement liée à l'idée du temps. Historiquement, nous avons utilisé le cosmos lui-même - les étoiles, le soleil et la lune - pour mesurer le temps et coordonner nos activités. Il est donc normal que les chercheurs se tournent à nouveau vers le cosmos pour développer davantage notre capacité à garder le temps. Le professeur Hiroyuki Tanaka de Muographix à l'Université de Tokyo a conçu et testé un moyen de synchroniser plusieurs appareils, afin qu'ils s'accordent sur l'heure, qui utilise les rayons cosmiques de l'espace lointain. De manière appropriée, cela s'appelle la synchronisation temporelle cosmique (CTS).
"Il est relativement facile de garder l'heure avec précision de nos jours. Par exemple, les horloges atomiques le font depuis des décennies maintenant", a déclaré Tanaka. "Cependant, ce sont des appareils volumineux et coûteux qui sont très faciles à perturber. C'est l'une des raisons pour lesquelles j'ai travaillé sur une meilleure façon de garder le temps. L'autre est que, liée à la mesure du temps, la mesure de la position pourrait également être améliorée. Donc, vraiment, CTS est un précurseur d'un remplacement potentiel du GPS, mais c'est encore un peu plus loin sur la ligne."
Douche de muons. Un bonus de cette approche de la synchronisation du temps est que si elle est développée plus avant dans un système de positionnement spatial, elle évite un problème de sécurité potentiel que le GPS ne peut pas. Les signaux GPS sont artificiels et peuvent être piratés, mais les rayons cosmiques ne peuvent pas être créés artificiellement et ne peuvent donc pas être truqués. Crédit :Hiroyuki K. M. Tanaka
La raison pour laquelle il est essentiel que les appareils aient un sens partagé du temps est que certains appareils sont de plus en plus importants dans de nombreux aspects de la vie. Les réseaux informatiques chargés des transactions financières doivent s'accorder sur le temps afin que l'ordre des transactions puisse être assuré. Il existe des capteurs qui fonctionnent à l'unisson pour observer divers phénomènes physiques qui doivent s'accorder sur le temps afin que, par exemple, l'origine d'une lecture particulière puisse être déterminée. De tels capteurs pourraient même potentiellement faire partie d'une sorte de système d'alerte en cas de catastrophe.
CTS fonctionne grâce aux rayons cosmiques de l'espace lointain qui frappent l'atmosphère à environ 15 kilomètres d'altitude, créant des gerbes de particules, dont des muons. Les muons voyagent à une vitesse proche de la lumière, atteignant le sol presque immédiatement, ils peuvent facilement pénétrer l'eau ou la roche, et se répandre au fur et à mesure de leur voyage pour couvrir quelques kilomètres carrés de sol. Des dispositifs indépendants compatibles CTS sous la même pluie de particules peuvent détecter les muons entrants, qui auront une signature spécifique unique à l'événement de rayons cosmiques qui les a générés. En partageant ces informations, les appareils CTS peuvent se concerter et synchroniser leurs horloges en fonction du moment où l'événement de rayons cosmiques a eu lieu. Les impacts de rayons cosmiques à très haute énergie se produisent assez fréquemment, environ une centaine de fois par heure sur chaque kilomètre carré de la Terre, pour que les appareils CTS fonctionnent ensemble en temps réel.
"Le principe est robuste, et la technologie, les détecteurs et l'électronique de synchronisation existent déjà. Nous pourrions donc mettre en œuvre cette idée assez rapidement", a déclaré Tanaka. "La synchronisation de l'heure par satellite a tellement d'angles morts aux pôles, dans les régions montagneuses ou sous l'eau, par exemple, et CTS pourrait combler ces lacunes et plus encore. Le problème, comme pour toute nouvelle technologie, est celui de l'adoption. Thomas Edison a allumé Manhattan en commençant par une seule ampoule. Peut-être devrions-nous adopter cette approche, en commençant par un pâté de maisons, puis un quartier, et finalement nous synchroniserons l'ensemble de Tokyo et au-delà."
L'étude apparaît dans Rapports scientifiques . Le premier capteur de rayons cosmiques du genre observe avec succès les vagues du tsunami
