WPROWADZENIE Badanie promieniowania kosmicznego i radioaktywnego ma bardzo duże znaczenie z punktu widzenia kosmologii, astrofizyki i... bezpieczeństwa ludzi. Obecnie działające w kilku miejscach na Ziemi detektory naukowe (np. Obserwatorium Pierre Auger w Argentynie czy IceCube na Antarktydzie [1,2]) są bardzo efektywnymi i dokładnymi urządzeniami, ale są zlokalizowane na stosunkowo małych obszarach w porównaniu z rozmiarami Ziemi. Projekt CREDO (Cosmic-Ray Extremly Distributed Observatory) oznacza Ekstremalnie Rozproszone Obserwatorium Promieniowania Kosmicznego i - w odróżnieniu od innych obserwatoriów - zbiera dane z detektorów rozproszonych po całej Ziemi. Jest to szczególnie istotne do badania tzw. strumieni cząstek, czyli kaskad milionów cząstek docierających do powierzchni Ziemi, a będących efektem rozpadu lub zderzenia nawet pojedynczej cząstki kosmicznego promieniowania (tzw. pierwotnego) z np. innymi cząstkami lub promieniowaniem daleko od Ziemi. Dzięki detektorom rozproszonym po całej Ziemi będzie można badać ich rzeczywisty zasięg i energię, a dzięki temu dotrzeć do informacji o samej pierwotnej cząstce, która zderzyła się lub rozpadła daleko przed Ziemią. Takiego eksperymentu naukowego, o takim zasięgu, nigdy jeszcze nie robiono. Jego nowatorską cechą i główną zaletą jest łatwa dostępność, powszechność i niskie koszty. Energie cząstek promieniowania kosmicznego mierzy się w elektronowoltach (eV). Najwyższe energie rejestrowanych do tej pory cząstek z kosmosu to ok. 10^21 eV. Dla porównania masa elektronu to zaledwie 5*10^5 eV, mionu 10^8 eV, a protonu i neutronu prawie 10^9 eV. Najwyższe osiągalne energie w największym przyspieszaczu cząstek LHC (Large Hadron 24 PRZEGLĄD TECHNICZNY 4/2019 i radioaktywne uderzające w czujnik kamery smartfona. Aby dołączyć do projektu, uczestnik musi zainstalować aplikację, zakryć kamerę i włączyć detekcję. Aplikacja automatycznie analizuje obraz z kamery, wykrywa na nim p[...]

  Implementacja opro gramowania Użycie telefonu komórkowego oraz systemu operacyjnego Android daje szereg możliwości, ale stawia też pewne wymagania. Aplikacja musi uwzględniać wymagania naukowe, techniczne i użytkowe projektu Citizen Science, Wyma gania naukowe Z punktu widzenia naukowego najbardziej pożądanym trybem pracy kamery jest tryb, w którym obraz jest dostarczany w formacie surowym, czyli jest pozbawiony jakiejkolwiek obróbki poprawiającej jakość obrazu, a w szczególności automatycznego usuwania szumu oraz pozbawiony kompresji stratnej. Ponadto sygnał powinien być zbierany ze wszystkich czujników na matrycy w sposób ciągły, czyli nie powinno być przerw w naświetlaniu kliszy cyfrowej, ponieważ tylko taki tryb pracy gwarantuje zarejestrowanie wszystkich uderzeń cząstek promieniowania kosmicznego. Dodatkową wartość naukową dostarcza odczyt z czujników akcelerometru, GPS, kompasu cyfrowego i zegara systemowego, który jest automatycznie synchronizowany przez system operacyjny. Wyma gania techniczne System Android daje dostęp do niewielu ustawień pracy kamery. Kamera może pracować w trybie nagrywania i trybie podglądu. W trybie nagrywania, obraz jest zapisywany do pliku przy użyciu kompresji stratnej i wszystkich algorytmów poprawiających jakość obrazu oraz usuwających szum. Z tego powodu ten tryb pracy kamery jest nieprzydatny naukowo. Ten tryb pracy byłby też trudny do realizacji z powodów technicznych, gdyż taki plik 14 PRZEGLĄD TECHNICZNY 5/2019 trzeba by składować w pamięci telefonu do czasu przetworzenia go przez algorytm detekcji i później kasować, a pamięć telefonu ma ograniczoną liczbę cykli zapisu. W trybie podglądu, aplikacja otrzymuje zawartość binarną klatek obrazu w czasie rzeczywistym. Dodatkowo, w celu oszczędzania energii, klatki obrazu dla podglądu nie są poddawane obróbce przez system operacyjny, ale niestety mogą być poddawane obróbce algorytmami zainstalowanymi bezpośrednio w kamerze, a obecnymi zw[...]