Astronomen wollen Millionen Smartphones als Partikel-Sensoren nutzen

Astronomie, Partikel, Atmosphäre Bildquelle: NASA
Distributed Computing-Projekte, bei denen zahlreiche Nutzer die ungenutzte Zeit auf ihrem Prozessor der Wissenschaft zur Verfügung stellten, brachten bereits bahnbrechende Erfolge. Nun wollen Forscher auch gern die Sensoren in Smartphones entsprechend anzapfen.
Dabei geht es um die Forschung an hochenergetischen Partikeln, die ständig aus den Tiefen des Alls auf die Erde treffen. Astronomen arbeiten bereits länger daran, ein genaueres Bild über diese zu erhalten und so Erkenntnisse darüber zu gewinnen, woher sie stammen und wie sie entstanden sind. Allerdings ist es nicht gerade Einfach, verschiedene dieser Teilchen direkt zu beobachten.

Denn die Atmosphäre der Erde schützt uns vor vielen dieser Partikel. Nur selten dringen diese bis zu Oberfläche durch, weshalb beispielsweise Satelliten unterwegs sind, die sie mit ihren Sensoren auffangen können. Allerdings ist es nicht gänzlich unmöglich, auch auf der Erde Daten zu gewinnen, denn beim Eintritt in die Lufthülle interagieren die Partikel mit den dort vorhandenen Teilchen, wodurch unter anderem Photonen-Schauer entstehen.

Partikel-Suche am Auger-ObservatoriumPartikel-Suche am Auger-ObservatoriumPartikel-Suche am Auger-ObservatoriumPartikel-Suche am Auger-Observatorium

Selbst mit großen Detektoren ließe sich nur ein Bruchteil der Ereignisse erfassen, die auf diese Weise entstehen. Forscher der University of California kamen daher auf die Idee, auf ein riesiges, weltumspannendes Netz an bereits vorhandenen Sensoren zurückzugreifen. Diese stecken in den Foto-Modulen von Smartphones und anderen Mobilgeräten. In verschiedenen Tests zeigte sich, dass die Bildsensoren in der Lage sind, die Spuren verschiedener Teilchen aufzufangen.

Die Ergebnisse der bis dahin stattgefundenen Arbeit fließen derzeit in eine Software namens CRAYFIS ein, der für "Cosmic Rays Found in Smartphones" steht. Diese soll demnächst als App für iOS und Android bereitgestellt werden. Nach der Installation überwacht sie fortan den Fotosensor, wenn das Smartphone im Ruhemodus und an das Stromnetz angeschlossen ist.

Nach derzeitigen Schätzungen würden rund tausend Geräte, die in einem Gebiet von einem Quadratkilometer verteilt sind, ausreichen, um nahezu alle Teilchen zu erkennen, die über der Region niedergehen. In Städten kann dieser Wert durchaus erreicht werden. Aber auch mit einer gringeren Zahl ließen sich sehr viel mehr Daten sammeln, als es mit spezialisierten Detektoren derzeit möglich ist. Aktuell wird die App in einer geschlossenen Beta getestet, für die man sich auf der Webseite des Projekts anmelden kann. Wenn die Systeme im Hintergrund bereit sind, soll dann die generelle Freigabe erfolgen. Wann das der Fall sein wird, ist derzeit noch nicht klar.

Im Computing hatten vergleichbare Projekte schon einige wichtige Erfolge gebracht. So gelang es dem Human Genom Project unter Mithilfe tausender Anwender, auch ohne Zugang zu teuren Supercomputern in nicht zu erwartender Geschwindigkeit das komplette menschliche Erbgut zu analysieren. Inzwischen existieren viele Projekte, die an unterschiedlichen Aufgaben rechnen. Der Aufbau eines globalen Sensor-Netzes nach dem gleichen Prinzip ist hingegen eine neue Aufgabe.

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