Astroteq.ai ustawia detektor mionów w Smoczej Jamie pod Wawelem

Metoda przypomina prześwietlenie rentgenowskie. Rolę lampy pełni atmosfera, na którą stale padają miony powstałe w zderzeniach promieniowania kosmicznego z atomami, a „pacjentem” jest samo wzgórze. Miony poruszają się z prędkością bliską prędkości światła i przenikają setki metrów skały, ale tracą energię zależnie od gęstości materii. Lita skała wapienna zatrzymuje ich więcej, więc do detektora dociera ich mniej. Pustka, korytarz czy krypta stawiają mniejszy opór i dają w danym kierunku gęstszy strumień cząstek.

Urządzenie w Smoczej Jamie to pasywny rejestrator. Przez tygodnie zlicza trajektorie pojedynczych cząstek i stopniowo buduje trójwymiarowy profil gęstości górotworu.

Od startupu kosmicznego do dziedzictwa

Astroteq.ai wywodzi się z programów inkubacyjnych Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA BIC). Na co dzień spółka rozwija systemy przewidywania trzęsień ziemi oparte na anomaliach w strumieniach promieniowania kosmicznego – koncepcji badanej m.in. w międzynarodowym konsorcjum CREDO, zainicjowanym przez Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie. Doświadczenie w budowie odpornych, czułych detektorów pozwoliło przenieść aparaturę do chłodnej, wilgotnej i trudno dostępnej jaskini.

Muografia ma już na koncie głośne wyniki: w 2017 roku zespół ScanPyramids odkrył z jej pomocą „Wielką Pustkę” w piramidzie Cheopsa, o długości co najmniej 30 metrów. Podobne detektory monitorują wnętrza wulkanów, takich jak Wezuwiusz i Etna, oraz stabilność wyeksploatowanych kopalń i tuneli kolejowych w Europie.

Na Wawelu trzeba uzbroić się w cierpliwość, bo cząstki padają ze stałą, ale ograniczoną częstotliwością, a obraz wysokiej rozdzielczości wymaga wielomiesięcznej ekspozycji. Dane trafią potem do algorytmów rekonstrukcyjnych, które odfiltrują szum i zbudują model gęstościowy wzgórza. Jeśli pojawią się anomalie tam, gdzie plany wskazują litą skałę, konserwatorzy i archeolodzy dostaną precyzyjne współrzędne do dalszych, punktowych badań.