Bolygóközi körülmények a Földön - átadták a Mágneses Nulltér Laboratóriumot

2023 / 09 / 16 / Bobák Zsófia
Bolygóközi körülmények a Földön - átadták a Mágneses Nulltér Laboratóriumot
A laboratórium nemzetközi szinten is egyedi létesítménynek számít, ahol eddig megvalósíthatatlan vizsgálatokat tudnak elvégezni a tudósok.

Az alig 250 fős lélekszámú Fertőbozon, a Széchenyi István Geofizikai Obszervatóriumban nyitották meg hivatalosan szeptember 15-én az első magyar mágnesesen árnyékolt laboratóriumot, amely nemzetközi szinten mérve is különleges építménynek számít és amelyben olyan geofizikai, orvostudományi vagy éppen űrkutatási vizsgálatokra nyílik lehetőség, amelyeket csak ebben a mágnesesen tiszta környezetben lehetséges elvégezni. A mágneses tiszta állapot azt jelenti, hogy az épület szerkezetében felhasznált anyagok és mágnesrendszerek révén a földitől eltérő mágneses körülményeket alakítanak ki:

olyannyira csökkentik a Föld mágneses terének befolyását, hogy a világűrben (illetve annak bizonyos régióiban) uralkodó állapotokhoz hasonló teret tudnak létrehozni.

Hogyan alakítják ki ezt a speciális környezetet?

A Hun-Ren Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet és a Hun-Ren Wigner Fizikai Kutatóközpont konzorciuma által megvalósított projekt keretében épült laboratórium nem véletlenül került éppen a Széchenyi István Geofizikai Obszervatórium területére, a hely ugyanis geofizikailag igen csendes környezetnek számít és az obszervatóriumban végzett vizsgálatoknak köszönhetően, aminek során a bolygó geomágneses terét másodperces gyakorisággal és nagy pontossággal mérik, a kellően friss adatok is biztosítottak a földi térrel ellentétes irányú kompenzáló tér kialakításához.

Ezt a teret egy aktív kompenzáló rendszer teremti meg, amely a csarnok falain található: az úgynevezett Merritt geometriájú tekercsrendszer meghajtó áramát folyamatosan, a geomágneses tér pillanatnyi állapotának megfelelő mértékben módosítják, ezáltal a kompenzáló tér mindig megfelelően erős hatást tud kifejteni. A tekercsrendszer központi tartományában így nT (nanoTesla) pontossággal lehet null mágneses teret előállítani.

A laboratórium második védelmi vonalát a passzívan működő, de szintén fontos szerepet játszó rendszer jelenti: ezt többek között a létesítményt alkotó anyagok körültekintő kiválasztásával valósították meg az építkezés alatt. Magát a kocka alakú fogadóépületet kizárólag mágnesezhető anyagoktól mentes összetevők felhasználásával készítették el, azaz főként fagerendák alkotják és vasbetont egyáltalán nem tartalmaz. A laboratórium bemutatóján az építési munkákat végző Ubrankovics Kft. munkatársa, U. Nagy Gábor elmondta,

egy ilyen épület tervezése rendkívül nagy kihívás, amilyen egy építész életében csak egyszer adódik.

A tervezők, U. Nagy és Fóth Zoltán nagy segítséget kaptak azonban a kutatóktól, Esztergomi Viktortól és Lemperger Istvántól, a Hun-Ren Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet tagjaitól, akik olyan érzékletesen festették le a kamrához kapcsolódó fizikai folyamatokat, hogy az építészek egyből látták maguk előtt az aktív kompenzálást végző mágnestekercsek térbeli helyzetét és a kamra leendő elhelyezkedését. Ahogy azt U. Nagy Gábor kifejtette, az épület kialakítását a fizikai folyamatok határozták meg - mivel a fogadóház lényegében diagonálisan áll észak-déli irányba, a függőleges kétirányú tekercsek menetszámai szinte azonosak.

A passzív részhez tartozik egy 3x3 méteres árnyékoló kamra, amelyet µ-metal ötvözetből készült lemezekkel burkoltak, ezek védenek a statikus mágneses tér hatása ellen. A nagyfrekvenciás elektromágneses zavarokat a kamra két µ-metal rétege közötti légrésben elhelyezett, vastag, jól vezető fémréteg Faraday-kalitkaként árnyékolja. Az aktív és passzív fokozatok együttesen néhányszor 10pT nagyságrendre redukálják a felszíni geomágneses teret a kamrában a laboratórium leírása szerint.

A passzív védelem miatt használt fagerendák miatt az épület különleges hangulattal bír, de a tervezés folyamán nehézségeket is jelentett a megfelelő anyagok kiválasztása: Lemperger István elmondása szerint minden csavaranyagot külön kellett megvizsgálni és csak olyan kerülhetett a házba, ami nem mágnesezhető jellege miatt nem jelent kockázatot a labor működésére nézve. A kábelrengeteget is bonyolult munkával tudták a helyére illeszteni, összességében legalább 10-12 kilométernyi kábel található az épületben.

Mire alkalmas a mágnesesen árnyékolt laboratórium?

A speciális környezetben mágnesesség szempontjából olyan körülmények uralkodnak, mint a bolygóközi térben, pontosabban a Hold környékén, a statikus és dinamikusan változó geomágneses terek megtisztításával ugyanis lényegében mágnesesen láthatatlan mező jön létre a kamra belsejében. Ennek következtében azok a nagyon gyenge mágneses tereket keltő folyamatok, amelyeket máshol nem lehetne megfelelően érzékelni, itt kimutathatóvá és mérhetővé válnak. Ilyen például az agyi aktivitás is, amelynek működését a laboratóriumban jobban lehet tanulmányozni, de egyes kőzetek vagy ötvözetek vizsgálatát is csak ezen a helyen tudják megvalósítani a szakértők.


Így néz ki a kamra belülről

Biofizikai kutatások során a magnetotaktikus baktériumoknak és a Föld mágneses tere alapján tájékozódó élőlények mágneses receptorainak vizsgálatára alkalmas a helyszín.
A humán kutatások több területe is új lendületet kaphat: az agykutatások során az invazív módszerek helyett inkább a mágneses teret lehet majd mérni például az itt kifejlesztett, új típusú mágnesekkel vagy a magzatok tanulmányozását elvégezni ilyen módon.

Az űrkutatási projekteket is elősegíti a kamra, mivel itt lehetővé válik a világűrbe induló eszközök saját mágneses terének meghatározása, ami fontos a szondák mágneses tisztaságának biztosítása szempontjából. A laboratóriumban terveznek telepíteni egy lézertechnikán alapuló SERF (Spin Exchange Relaxation Free) magnetométert is, amely a szupravezető magnetométerek riválisa lehet, de esetében nincs szükség folyékony héliumos hűtésre, ami nagyban megkönnyíti a használatát. Ez a típusú magnetométer csak rendkívül kis mágneses térben (ami körülbelül a földi térnek a tízezred része) használható megfelelően, ezért a Mágnes Nulltér Laboratórium ideális környezetet biztosít az alkalmazásához.

"A kutatók és az építészek olyan rendszert tudtak megalkotni, ami sehol máshol nincs a világon. Ilyen méretben, ilyen komplex kompenzálási rendszerekkel még nem hoztak létre ehhez hasonló mérőpontot."

- jelentette ki Ferencz Orsolya, űrkutatásért felelős miniszteri biztos az átadón, hozzátéve, hogy az itt zajló kutatási munkák eredményei gazdasági szempontból is hasznosulni fognak és ez az irány, a tudomány és a gazdaság egymásra találása, meghatározó szerepet játszik az elkövetkező időszak innovációs stratégiájában, amit a Neumann János Programban körvonalaztak.

(Fotó: Bobák Zsófia/raketa.hu)


Így lettek a szexuális játékszerekből digitális kütyük
Így lettek a szexuális játékszerekből digitális kütyük
Lassan már senkit sem lep meg, hogy egy intim segédeszköznek legalább olyan jól kell tudnia csatlakoznia a wifihez vagy egy telefonhoz, mint a viselőjéhez, használójához.
Az óceánok mélyén mérgező tengeri nyuszik élnek
Az óceánok mélyén mérgező tengeri nyuszik élnek
A Jorunna Parva valójában egy tengeri csiga fajta, melynek kémiai vegyületeket detektáló antennái nyuszifülekre hasonlítanak. Az apró, két centiméteres élőlények étrendjüknek köszönhetően rendkívül mérgezőek és mindössze néhány hónapig élnek.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.