Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1982. július-december (15. évfolyam, 26-52. szám)
1982-12-23 / 51. szám
i ÚJ szú 17 1982. XII. 23. U UFKUTATAJ PINTÉRISTVÁN .- -* —mo moK, kandidátus cikksorozata A kozmikus energetika és kohászat jövője (18) A következő 25 évben az űrtechnika olyan fejlődést érhet el, amely néhányszorosan meghaladja az elmúlt negyedszázadban elért lenyűgöző eredményeket is. Ez a folyamat nagyobb jólétet ígér az emberiségnek, de - sajnos - született már néhány olyan kétes „eredmény“ is, amely félelemre ad okot. Ezen kívül attól függően, hogy az űrtechnika vívmányai milyen mértékben kerülnek alkalmazásra, egyenlőtlen fejlődés jöhet létre az államok között, ami még nagyobb egyenlőtlenséghez vezetne a világgazdaságban. Az űrkutatásban vezető szerepet játszó államok pozitív hozzáállásával, önzetlenségével - mint ahogy a Szovjetunió tevékenysége ezt már hosszú ideje bizonyítja - ezek a különbségek, egyenlőtlenségek fokozatosan megszüntethetök. Az űrtechnika felhasználásának sok új terve közül egy sem keltett akkora érdeklődést, mintáz űrenergetikai rendszerek (CES) létrehozására tett javaslatok. Ezt a fantasztikus tervet először a Szovjetunió és az Egyesült Államok vetette fel, és ma egyre időszerűbbé válik tekintettel az energiafogyasztás globális növekedésére az egész világon, miközben a Föld természeti kincseinek tartalékai (kőolaj, földgáz, szén, fa) egyre csökkennek. Ha a gyakorlati megvalósítás olyan sok kiadással és annyi erőfeszítéssel is járna, amennyit még az emberiség eddig nem fordított az űrkutatásra, egyáltalán nem lehetetlen ennek a tervnek a megvalósítása, és nem merül fel benne olyan műszaki probléma, amely ne lenne megoldható az elkövetkező húsz évben. Léteznek azonban bizonyos kétségek, amelyek a terv gazdasági oldalát érintik, felvetve, hogy érdemes-e a terv megvalósításához hozzáfogni addig, míg műszaki területen nem érünk el olyan eredményeket, amelyek forradalmasítanák a szükséges technológiát. Eltekintve attól, hogy a kozmikus napenergetikai rendszer nehezen valósul meg a század végéig, feltétlenül figyelembe kell venni a lehetséges következményeket is. Az aggályok egyik forrása az a tény, hogy az ilyen rendszerek kialakításához hatalmas méretű rakétáknak rengeteg- szer kellene Föld körüli pályára jutni, ami ökológiai következményekkel járhatna. Újabb probléma merülhet fel, ha az orbitális energetikai rendszerben felgyülemlett energiát mikrohullámok segítségével akarnánk a Földre továbbítani, mivel még nem ismerjük, milyen biológiai hatással van az emberi szervezetre, ha hosszú ideig van kitéve mikrohullámú sugárzásnak, és nem tudjuk azt sem, milyen hatással lenne az ionoszférára. A mikrohullámú energiatovábbítás a nagy energiasűrűség következtében megzavarhatná a radarok működését és fennakadásokat okozhatna a távközlési rendszerekben is. A továbbiakban ismertetünk néhány javaslatot a kozmikus energetikai rendszerek létrehozására. A napenergiát napelemek segítségével elektromos energiává átalakító űrerőművek a jövőben az energiaszolgáltatás fő forrásai lehetnek. Ezek az energetikai rendszerek ún. geoszinkron pályán keringenének a Föld körül (ahol a napelemeket szinte állandóan érné a napfény). A kozmikus energetikai rendszereken összegyűjtött elektromos energiát azután speciális (irányított) antennarendszerek segítségével fókuszált 2,45 GHz frekvenciájú mikrohullámú sugárzás formájában továbbítanák a Földre. Ezt a nagyon nagy intenzitású mikrohullámú suaár- zást a Föld bizonyos pontjain előkészített megfelelő vevőantennákra irányítják, ahol azután ismét elektromos energiává alakítják át és az elektromos hálózatba továbbítják. Néhány további elképzelés a világűr és a mesterséges holdak felhasználására energetikai rendszerek keretén belül: a) orbitális energetikai rendszer létrehozása, amelyben energiaforrásul atomreaktor szolgálna és az energiát szintén mikrohullámú sugárzás formájában továbbítanák a földre. Ez a javaslat az USA-ban vetődött fel, de ahhoz, hogy megvalósuljon, még sok bonyolult problémát kellene megoldani és kockázatos is volna, mivel a radioaktív hulladék szennyezhetné a világűrt. b/ Föld körüli pályán keringő fényvisszaverő tükörrendszerrel felszerelt mesterséges holdak. A napsugarak ezekről a tükrökről a Földre verődnének vissza, és ezáltal biztosítanák a földi naperőművek folyamatos működését. Ezenkívül feltételezik, hogy felhasználhatnának ilyen tükröket a városok éjszakai megvilágítására is. Ezt a lehetőséget és e lehetőség következményeit azonban még aprólékosan nem elemezték. c/ az energia továbbítására szolgáló mesterséges holdak. A Földön lévő vagy alacsony Föld körüli pályán keringő energetikai rendszerek által előállított energiát mikrohullámú sugárzás formájában geosztacionáris pályán keringő műholdakra továbbítják, amelyekről azután ugyanilyen formában távoli földi, de az energiafelhasználás helyéhez közeli állomásokra továbbítják. d) lézerek felhasználása az energia továbbítására. Ebben a tervben az energiát a kozmikus erőművekről mikrohullámok helyett lézersugárral továbbítanák a Földre. Ez azért volna előnyösebb, mert a lézersugarak sokkal összetartóbbak, mint a mikrohullámok, és viszonylag kis keresztmetszetű sugárral is nagy energiát lehet továbbítani, aminek következtében a földi vevőállomáson csak jóval kisebb méretű antennákra volna szükség. Ennek a tervnek a megvalósítására is csak sok bonyolult probléma megoldása után kerülhet sor, és nincs kizárva annak a lehetősége sem, hogy az atmoszféra túlságosan szétszórja a lézersugarakat, miközben az áthalad rajta. A lézersugarak azonban többféleképpen felhasználhatók az űrtechnikában. Például energiát továbbíthatnak a kis magasságú (kb. 900 km) pályán keringő mesterséges holdról a geosztacionáris pályán (36 000 km) keringő mesterséges ■holdra. (Itt már kizárható a légkör esetleges zavaró hatása). Mint már említettük, az űrenergetikai rendszer tervének megvalósítása az emberiség történetében az egyik legköltségesebb vállalkozás lesz. Nemrégen az Egyesült Államok energiaügyi minisztériuma a következő adatokat hozta nyilvánosságra: az úrenergetikai komplexummal kapcsolatos kutatások 8,5 milliárd dollárt tesznek ki, a rendszer részletes kidolgozása és kipróbálása 23 milliárd dollárba kerül, az első iparszerűen energiát termelő (tehát már hasznot hozó) mesterséges hold 57,5 milliárd dollárba kerül, és minden további - az űrerömű rendszerbe tartozó 5 GW teljesítményű - mesterséges hold 11,5 milliárd dollárba kerül. A következő ötven évben az elektromos energiafogyasztás gyors ütemben növekszik majd. A szükségleteket főleg hatalmas szilárd fűtöanyagú hőerőművekkel elégítik ki. A jelenlegi elképzelések szerint igyekeznek majd jelentősen növelni az atomerőművek elektromos energiatermelését, és idővel üzembe állítani a magfúziós reaktorokat is. Ezek mindegyikének azonban több-kevesebb hiányossága is van, ezért vetődik fel egyre gyakrabban a kozmikus energetikai rendszerek kifejlesztésének gondolata. 2000-ben az elektromos energia- fogyasztás eléri a 22 000 terra- wattórát, 2025-ben pedig megközelítőleg a 43 000 terrawattórát. A békeszeretö emberiségnek azonban annak az elérésére kell törekednie, hogy a világűrbeli energetikai rendszereket ne használják fel kozmikus fegyverekként. A mikrohullámú sugárzás ugyan nem halált okozó, de a kis keresztmetszetű, összetartó, intenzív lézersugarak sokféleképpen fel- használhatók katonai célokra. Az intenzív lézerfénnyel történő besugárzás az embereknél égési sebeket, vagy börsérüléseket idéz elő, a Földről vagy az űrerőmü- rendszerből kibocsátott lézersugár repülőgép-katasztrófát okozhat. A kozmikus energetika problémáit nem tekinthetjük sem a fantázia világába tartozóknak, sem pedig csupán különleges műszaki feladatoknak, hanem az egyik legégetőbb kérdésnek, amelyik előtt korunk civilizációja áll. A Földön kívüli anyagok kohászati, illetve ipari felhasználásának távlatait kellő alapossággal először D. O.’ Nilom dolgozta ki a világűr meghódításáról szóló munkáiban. A Földön kívüli anyagok kutatásának legfőbb oka, hogy felhasználhatóak lennének az űrenergetikai rendszerek építéséhez. Lényegében már kidolgozták a Hold anyagának felhasználásával összefüggő műszaki problémák megoldásának tervét is. Jelentős érdeklődést vált ki az aszte- roidális (kisbolygó) anyagok fel- használásának és a Föld körül keringő laboratóriumokban történő feldolgozásának távlata is. A holdközetekből főleg elektrolízissel és a vas mágneses térrel történő kiválasztásával nyerhetnénk ki a szükséges anyagokat. Ezeknek a gyártási folyamatoknak az alkalmazásával az előállított anyagok végleges ára, az előállítás helyén (pl. geosztacionáris pályán) kevesebb volna, mint a Földön történő előállítás és a Föld körüli pályára szállítás együttes költsége. A szén az egyik olyan alapvető fontosságú elem, amiből a Holdon kevés van. A Földre hulló meteoritok elemzése azonban azt mutatja, hogy a Föld közelében található aszteroidok (kisbolygók), amelyeket Apollo-Amúr típusú aszte- roidoknak neveznek, sok szénvegyületet, vasat, nikkelt, germániu- mot, káliumot, drágafémet és más iparilag fontos anyagot tartalmaznak. Ezek az anyagok az ember számára viszonylag kis energiafelhasználással elérhetőek, mert az aszteroidok Föld-közeibe vontatása - ugyanolyan tömegnek a Föld körüli pályára juttatásához képest - elenyészően kevés energiát kíván. Felvetődött már olyan konkrét javaslat, hogy speciális motorokkal a kisbolygó anyagát használják fel hajtóanyagként. Az aszteroidok gyakorlatilag kimeríthetetlen nyersanyagforrást jelentenek majd a jövőben, még ha kiaknázásuk néhány évtizeddel el is marad a kozmikus energetikai rendszerek létrehozásához és a Hold természeti kincseinek fel- használásához képest. Tekintettel arra, hogy a Holdon és az aszteroidokon sincs légkör, úgy tervezik, a kitermelt anyagot elektromágneses gyorsítókkal szállítják el. Ez a rendszer hasonló azokhoz a lineáris elektromotorokhoz, amelyek vasúti közlekedésben történő felhasználásával Japánban, Franciaországban és még néhány országban kísérleteznek. Ezek az ún. „anyaggyorsítók“ a konténerekben lévő anyagot a Holdról nagy pontossággal eljuttathatják („kilöhetik“) a Föld körüli pálya bármelyik pontjára. Az ilyen „anyaggyorsítók“ kísérleti példányai már megbízhatóan működnek a Földön, úgyhogy ez a módszer a Hold nyersanyagainak elszállítására egyidejűleg alkalmazható az űrenergetikai rendszerek üzembe helyezésével. Széles körű, nemzetközi együttműködésre van szükség, ahhoz, hogy mielőbb eljussunk az űrenergetikai rendszerek és a kozmikus kohászat sokat ígérő tervének megvalósításához. A Csehszlovák Tudományos Akadémia Brnói Fizikális Metallurgia Intézetében a nagy ipari egységek biztonságos üzemelését elősegítő műszert fejlesztették ki. Az AE-10 akusztikai emissziót elemző műszer - amely hazánk és a szocialista országok viszonylatában egyedi - lehetővé teszi a megterhelt anyag állapotának vizsgálatát, ily módon idejében meghatározható a keletkezett hiba helye és mértéke, mindez pedig a nagyobb üzemzavarok megelőzésében játszik nagy szerepet. A módszer segítségével megvizsgálhatók az üvegből, porcelánból stb. készült termékek és ellenőrizhető a technológia minősége is. A felvételen Frantiáek Duéek mérnök, kandidátus és Ctibor Seidl mérnök - a műszer két alkotója. (Felvétel: ŐSTK - Igor Zehl) A NAGY FELFEDEZŐ Louis Pasteur 1822. december 27-én született a franciaországi Dole városka egyik szerény házában. A család rövid ideig a Marnoz, majd Arbois községekben élt, később a tiszta vizű Cuisance patak partján telepedett le. Az alacsony növésű, izmos fiúnak széles körű volt az érdeklődése már kiskorában. Szeretett olvasni, szívesen kóborolt a patak partján, de a horgászás is nagy örömet nyújtott számára. Noha nem volt sziporkázó szellem, az iskolában is derekasan megállta a helyét. Apja mindent latba vetett, hogy fiából művelt embert neveljen. A jó rajzkészségü fiút egyre jobban érdekelték a természettudományok. Érettségi után segédtanári állást kapott. Csak a munkának élt: délelőtt tanított, délután a matematika, fizika és a kémia rejtelmeit kutatta - készült az egyetemi felvételre. Kitartásának és buzgalmának meg is lett az eredménye - 1843-ban bekerült a híres École Normale Supéri- eur-ba. A siker még nagyobb lendületet adott munkájának. A tanári vizsgák után Balard professzor, a híres vegyész segítségével az École laboratóriumban végezhette kutatómunkáját. Az 1848-as februári forradalom megdobogtatta szívét, forradalmi eszméktől fűtve beállt nemzetőrnek. A felkelés vérbe fojtása után visszahúzódott a laboratórium csendjébe. Kristálytani tanulmányokat végzett. Be akarta bizonyítani, hogy a különböző anyagok, különböző körülmények között más-más módon kristályosodnak. Sikere teljes volt. A Természettudományi Akadémia területe elismeréssel fogadta eredményeit. Öröme azonban nem sokáig tartott. Fizikatanárnak nevezték ki egy dijoni középiskolába. 1849 elején Strasbourgba költözött, ahol az egyetem helyettes tanári állását töltötte be. Itt ismerkedett meg az egyetem rektorának lányával, Mária Laurenttel, aki egész életében hűséges társa volt. öt gyermekük született. Azután utazások, hosszú, fáradságos kutatások, megpróbáltatások hónapjai, évei következtek. A fiatal tudós munkáját eredmény és siker koronázta. 1853-ban azt írja: ..... borkősavat racémsawá tudok al akítani“. Egy másik levélben: „A felfedezés következményei belátha- tatlanok“. Harminckét évesen már a lillei egyetem dékánja. 1857-ben a közoktatási miniszter felkérésére Párizsba megy, hogy újjászervezze a École Normale-ban a természettudományok oktatását. Itt mélyül el egyre jobban az erjedés titkainak feltárásában. A sors azonban másfelé fordítja figyelmét. Idősebbik lánya tífuszban meghal. A tragikus esemény lelke mélyéig megrázza. „Milyen tehetetlen az orvostudomány egy olyan betegséggel szemben, amely tavasztól őszig szedi áldozatait.“ Az alkoholos, tejsavas, vajsavas erjedéssel foglalkozó kutatásait hosszú éveken keresztül párhuzamosan folytatja. Megdöntötte az ösnemzés elméletét. 1868 őszén súlyos agyvérzést kapott. Ereje nem tört meg. Fokozatosan visszanyerte munkaképességét, s két esztendővel a francia-porosz háború után már Párizsban él és dogozik. Kísérletezik és kutat. Minden erejét a tudományos munkára fordítja. Felfedezte a lépfene ellenszerét, és sikerrel vette fel a veszettség elleni harcot is. Küzdelmes és eredményes életútjának az 1895. szeptember 28-án bekövetkezett halála vetett véget. Koporsója a Pasteur Intézet épülete alatt emelt márványkriptában talált végső nyughelyét. Felfedezéseire az oldalfalon olvasható sorok emlékeztetnek. Molekuláris disszimmetria, Erjedés, Bor kutatása, Az úgynevezett ösnemzés, A selyemhernyó betegségei, A sör kutatása, A fertőző betegségek, A vírusvakcínák, A veszettség elleni védekezés. Felesége, aki egész életében hú segítőtársa volt, 15 évvel élte túl férje halálát. Őt is férje mellé temették. (1940-ben, amikor Párizs német kézre került, a megszállók be akarták törni a kriptát. Az intézet gondnoka azonban, akinek egykor Pasteur mentette meg az életét, nem adta át a kripta kulcsát. Inkább öngyilkos lett.) Hogy nem kerek évfordulók kapcsán emlékezünk meg a nagy tudósról és felfedezőről, jelzi, hogy munkásságát felbecsülhetetlennek tartja az emberiség. SZITÁSI FERENC I 4 «
