Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1986. július-december (14. évfolyam, 27-52. szám)
1986-11-21 / 47. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA A mezőgazdasági termelés nehezen „standardizálható“ körülményei között sok gátja van az automatizálás és a robottechnika elterjedésének. A növekvő igények viszont kikényszerítik a további korszerűsítést, s ez óhatatlanul ebben az irányban halad. A mezőgazdasági termelés változásai, az emberi munkaerő megkimélése és ésszerűbb fel- használása megköveteli, hogy a földműves nehéz, kétkezi munkáját mihamarább átvegyék a gépek, a ma működöknél is sokkal korszerűbbek: a robotok. A szán- tás-vetés-aratás, a növényvédelem, az állattartás még a napjainkban használatos legmodernebb gépekkel is a legnehezebb munkák közé tartozik. Mennyivel köny- nyebb lenne a gazdászok élete, ha a munka nehezét egyszerűen rábízhatnák a gépekre, a robotokra! Ami az iparban már sokhelyütt mindennapi gyakorlat, a mezőgazdaságban ma még csak elképzelés: a természeti környezetben, a növényekkel-állatokkal végzett munkafolyamatok sokkal nehezebben automatizálhatok. A változók nagy száma próbára teszi a géptervezőkön kívül a programozók képzeletét is (mert a korszerű technika, főként a robot- technika számitógép nélkül természetesen elképzelhetetlen). Az izgalmas feladat azonban fel is szította az alkotói kedvet. A jövő század mezőgazdaságának „regényét“ korántsem a játszi képzeletű tudományos-fantasztikus irodalom művelői írják: „János gazda hétfőn reggel felébred nem az istállóba megy először - hol van már a fejés ideje! —, hanem a kis irodaszobába. Nekikezd mindennapi teendőinek: lehív néhány adatot a számítógépéből. A kijelzőn látja, a tehenek jól tejeltek, a földeken nem történt semmi különös, de hamarosan lepkerajzás várható. Az időjárás kedvező: most kell permetezni. Érik az alma, és mert a piaci árak is magasak, most érdemes szüretelni. János gazda megnyom néhány gombot, s a fészerből kigördül egy önjáró permetezőgép, majd egy almaszedő robot, s elkezdenek dolgozni. A gazda meg - kávéját kavargatva — a monitoron ellenőrzi tevékenységüket...“ A valóság és a fantázia elemei egyelőre ugyancsak keverednek elbeszélésünkben. Nézzük az egységeket! A mezőgazdasági technika jelenleg leginkább kimunkált ága a szántóföldi munka- folyamatokhoz kapcsolódó mezőgazdasági elektronika fejlesztése. A traktorok műszerfalára ma már olyan folyadékkristályos kijelző mikroprocesszorokat építenek be (illetve szerelnek rá), amelyek egyidejűleg ellenőrizhetik a munkagép haladási sebességét, a for- culatszámot és forgatónyomaté- kot, az üzemanyag-fogyasztást, í kerékcsúszást, a művelt terület nagyságát, tartalmaznak üzemóra számlálót, valamint a munkafolyamatok ellenőrzését végző műszereket, például munkamélységmérőt (szántáskor), vetésellenőrzőt, permetezőgépeken fúvókaellenór- zöt, kiszórtanyag-mérőt, nyomásszabályozót, stb. Persze, ez azért még messze van a robottechnikától. De Angliában és az Egyesült Államokban olyan önműködő traktorok tervezésével is kacérkodnak, amelyek ember nélkül is elvégezhetik ezeket a munkálatokat. Ehhez előbb számos technikai problémát kell megoldani: elsősorban a tájékozódás kérdését. Egy szántóföldön például nem könnyű irányt adni, párhuzamosan, de rugalmasan követni az előző barázda vagy sor nyomvonalát, még akkor sem, ha a megfelelő jeladók (például infra- fényforrás, vagy radar) irányítják a robotot (mint ahogyan egyes tervekben szerepel). A természetes akadályok (például rendkívüli rögök, talajszerkezet-változás) okozta módosítások kivitelezéséhez nem eléggé „okosak“ a jelenleg számításba vehető masinák. Valamivel közelebb állnak a megvalósításhoz a gyümölcs-' szedő gépek, egyes kísérleti példányaik már valóban súrolják a tényleges robottechnika határát. Annyival talán „könnyebb a dolguk“, hogy a gyümölcskertek területileg jobban körülhatároltak és egységesebbek, a sorok óhatatlanul szabályosabbak, a „szakmunka“ viszont nehezebb. A gépnek fel kell ismernie a gyümölcsöt az ágak és a levelek között, meg kell különböztetnie az érettet az éretlentől, a hibásat az egészségestől. Ez mind érzékelés kérdése: ha megfelelő jelet lehet kapni valamiről, akkor az automatizálás már megoldható. A „látó“ robotok érzékelő egysége fénydióda. Megfelelő fényben a gyümölcsök fényesebbnek látszanak környezetüknél. A francia agrártudományi egyetemen olyan almaszedő gépet készítettek, amelynek mesterséges intelligenciája dönt: leszedésre érett-e az alma, s ha igen, akkor utasítást ad a pneumatikus karnak - ami tulajdonképpen üres, rugalmas gyűrűben végződő cső - a gyümölcs leszakítására, az beleesik a csőbe, s kíméletes szállítás után a gyűjtőkonténerbe kerül. Az almaszedő robot négy másodpercenként szed le egy gyümölcsöt, s húsz közül legfeljebb egyszer hibázik. Teljesítménye, mint egy gyakorlott munkásé. Kár, hogy csak egyetlen példány létezik, s az is csak a kísérleti laboratóriumbaó munkaképes. Amerikai kutatók a mágneses magrezonancia alkalmazásával terveznek új típusú látószervet a gyümölcsszedő robotnak. A technika kitünően alkalmas a különböző összetételű szervek megkülönböztetésére, viszont olyannyira drága, hogy tömeges alkalmazása elképzelhetetlen. Szovjet szakemberek olyan jyümölcsszedö robot tervezéséről is beszámoltak, amely illata, illetve béltartalma elemzése alapján minősíti a gyümölcsöt. V. Vasinan, a moszkvai mezőgazdasági intézet munkatársa könyvnyi anyagot gyűjtött össze a mezőgazdasági robotokról. Ebben ismerteti a gyapotszedő, a tealevél-szüretelő és a növényházi zöldségtermesztő robot terveit is. Szovjet mérnökök készítették el az első többcélú mezőgazdasági robotot, amelynek a MAR-1 nevet adták. Az elektronikus vezérlésű, hidraulika mozgatta, kerekeken guruló szerkezet óránként 12 kilométeres sebességgel halad, minden irányba könnyen fordul. A MAR-1 „szeme" színes tévékamera, a „füle“ körbeforgó mikrofon, a „kezén“ tapintó érzékelők vannak. Felületi manipulátorai érzékelik a hőmérsékletet és a nedvességtartalmat is. Az ügyes szerkezet mozgását radar irányítja, megvédve a váratlan akadályoktól és ütközésektől. A MAR-1-et képesnek tartják az állattartó telepek kiszolgálására: takarmányozásra, almozásra, fertőtlenítésre, s az állomány gondozására is. A világon többhelyütt is foglalkoznak az önműködő tehénistálló megvalósításával. A már „kitalált“ számitógépes ellenőrzésen kívül az átütő sikert ,a robotizált fejés jelenthetné. Minthogy ez a mozzanat meglehetősen szabványos körülmények között (adott időpont, jól körülhatárolható fejőállás, ritmikus mozdulatok, stb.) zajlik, Angliában már a következő öt évben számolnak az elkészültével. Olyan ultrahangos tőgyérzékelő kifejlesztésével foglalkoznak, amely felismeri az állat egyedi sajátosságait, s ennek figyelembe vételével működteti a fejőgépet. A rendszer alapja itt is a tehenek nyakában lógó „névjegy“, ami azonosítja a tehenet, s ennek alapján abrakoltatja, itatja, feji. Szovjet kutatók hasonló birkanyíró robot tervezésével kísérleteznek, adott esetben persze az ollók működését irányítaná a központi számítógép. Már nem mese, de még nem valóság: ez a szint jellemzi napjaink mezőgazdasági robottechnikáját. A sok sziporkázó ötlet, kitűnő terv keresi gyakorlati megvalósulása feltételeit. János gazdának még egy kicsit várnia kell ugyan de napról napra közelebb kerül ahhoz, hogy ne csak olvashassa, hanem élhesse is a jövő század agrárregényét. MONTSKÓ ÉVA Robotok a mezőgazdaságban BADAR ÓRIÁS VILLANYMOZDONY Novocserkasszkban, a Szovjetunió európai részének e déli városában levő Országos Villanymozdony- építési Intézetben elkészítették a világ legnagyobb teljesitményü mozdonyát, a váltóáramú VL-85-öst. Tízezer tonna, sót ennél nagyobb tömegű vonatokat is képes vontatni. Teljesítménye másfélszer nagyobb, mint a jelenleg sorozatban gyártott, legerősebb szovjet mozdonyoké. Ha ennél is nagyobb terhet szállító vonatokat kell vontatni, akkor kétféle megoldás kínálkozik. Vagy két ilyen villanymozdonyt kapcsolnak a szerelvény elé, vagy pedig a kisegítő tagot kapcsolják rá. A VL-85-ös ugyanis két, hattengelyes tagból áll. Ezt a megoldást világviszonylatban most először alkalmazzák. Az ilyen típusú villanymozdonyok gyártása révén minden egyes példányon kétszázezer rubel megtakarítás érhető el. RÁDIÓTÁVCSŐ A NAP JÁRŐRÖZÉSÉRE A naptevékenység tudvalevőleg nemcsak a Föld körüli világűrt befolyásolja, hanem magát a Földet is. A Napon fellépő flerek a rádiózást és a navigációs rendszereket zavarják, az időjárás szokatlan és különösen veszélyes változásait idézik elő. A nem kívánatos következmények elhárítása, a károk minimumra csökkentése céljából a Nap huszonnégy órás komplex megfigyelése szükséges. Ebből a célból a Föld különböző régióiban speciális figyelőállomásokat létesítenek, az óceánokon tudományos kutatóhajók fedélzetén végeznek megfigyéléseket. Gorkij város egyik vállalata a Nap rádiósugárzásának járőröző megfigyelésére szolgáló éxpedíciós rádiótávcsövet fejlesztett ki. A rádiótávcső automatikus üzemmódban működik, a miinmeieres és a centiméteres hullámhossztartományban folyamatosan veszi, regisztrálja és értékeli a Nap rádiósugárzását. HIDROGÉN AZ OLAJMEZŐKRŐL A hidrogén a levegőt nem szeny- nyezö kitűnő fűtőanyag, de előállítása a viz hagyományos elektrolízisével ugyanannyi energiát emészt fel, mint amennyit a hidrogén elégetésével lehet előállítani. A Szovjet Tudományos Akadémia Kurcsatovról elnevezett atomenergetikai intézetének új eljárásával jóval olcsóbban előállíthatnak hidrogént hidrogén- szulfid gázból. Mind nagyobb mélységekből kitermelve a kőolajat, gyorsan növekszik a hidrogén-szul- fid mennyisége. Egyes esetekben a mélyben levő tárolókból feltörő gáznak immár a negyedrésze a hidro- gén-szulfid. A kőolajfeldolgozás során kivonva a hidrogént a hidrogén- szulfidból, sok évre elegendő hidrogén fűtőanyaghoz juthatnak. A polihisztor Gondolatok Lomonoszovról A tudományos világ 1986. november 19-én ünnepli a nagy orosz természettudós és polihisztor, Mihail Vasziljevics Lomonoszov születésének 275. évfordulóját. A régi orosz naptár szerint az évforduló november 8-ra esik. Munkássága számos területre és tudományágra kiterjedt és jelentős szerepe volt hazája kulturális életének alakításában. Puskin, a nagy orosz költő szerint Lomonoszov volt az „e/ső orosz egyetem". Műveiből kitűnik, hogy érdeklődése rendkívül széles körű volt. írói, nyelvészeti, történészi tevékenysége mellett otthonos volt a természettudományokban is. A fizika, kémia, meteorológia, földrajz, geológia, kohászat, technológia, gazdaságtan mind-mind érdekes eredményeket köszönhet Mihail Vasziljevics Lomonoszov tevékenységének. A legjelentősebb eredményeket a kémia területén érte el, hiszen ezt szerette a legjobban. Míg az angol Boyle kételkedett a régi kémia helyességében, addig Lomonoszov már pontos megállapításokat tett, majd nem sokkal utána a francia Lavoisier pontosította és megalkotta azt a kémiai rendszert, amelyet ma is helyesnek tartunk. O mondta ki először, hogy a tömeg nem vész el, csak átalakul. Megfogalmazta a tömegmegmaradás törvényét, amelyet egyben az energiamegmaradásra is kiterjesztett. 1758-ban elvben felismerte az energiamegmaradás tételét, amelyet később mások is igazoltak. 1748-ban a következeteket írta: ,,A természetben végbemenő minden változásnak az a lényege, hogy amennyit egy test fogy, annyival gyarapszik egy másik... Ez az általános természeti törvény a mozgásra is kiterjed, mivel egy test, amely erejével egy másik testet mozgat, annyit veszít saját erejéből, amennyit a másiknak átad." Lomonoszov a tömegmegmaradás törvényét 1756-ban úgy fogalmazta meg, hogy a kémiai folyamatban részt vevő anyagok tömegének az összege nem változik meg. Ezt kísérletileg úgy igazolta, hogy zárt térben ólmot hevített levegővel és megállapította, hogy a reakcióba lépő anyagok tömegének az összege egyenlő a reakciótermékek tömegének az összegével. Később Lomonoszovtól függetlenül Lavoisier (1773) mérésekkel is igazolta a tömegmegmaradás törvényét. Lavoisier érdeme, amelyhez nem fér kétség, hogy a mérlegelést az oly fontos kémiai kutatás alapmódszerévé fejlesztette és a tudományos kémia kialakulása előtt az utat megnyitotta. Lomonoszov 1756-ban nagy fontosságú kísérleteket végzett, amelyek a flogiszton-elmélet megcáfolására vonatkoztak. Kísérleteinek eredményeit így foglalta össze: ,, Kísérleteket végeztünk erősen leforrasztott üvegedényekben arra vonatkozóan, hogy kimutassuk, megnövekszik-e a fémek súlya a puszta melegítéstől. Ezek a kísérletek is mutatják, hogy a híres Robert Boyle véleménye téves, mert a külső levegő hozzáadása nélkül az égetett fém súlya azonos értékű marad." A flogiszton-elméletet a nagy francia tudóssal, Lavoisierrel együtt cáfolta meg. Lomonoszov maradandó értékű eredményei annak is köszönhetők, hogy összekapcsolta fizikai és kémiai kísérleteit. A fénytani, hőtani s elektromosságtani kísérletei közben a kémiai átalakulásokat is megfigyelte. Ma, amikor a modern természettudományokban a fizikai-kémiai módszereket és eljárásokat igen széleskörűen alkalmazzák, szinte meghökkentő, hogy a fizikai kémiai elnevezés is tőle származik. A fizikai kémia tárgyát így fogalmazta meg: ,,A fizikai kémia az a tudomány, amely a fizika tételei és kísérletei alapján megmagyarázza azt, ami a vegyüle- tekben kémiai műveletek által történik." Már 1751-ben fizikai kémiát ad elő, bár hozzátehetjük, hogy kereken 150 évnek kellett eltelnie, hogy a fizikai kémia fogalma megfelelő tartalommal is párosuljon. 1748-ban laboratóriumot épített fel, amelyben öt olyan mérlege is volt, amellyel 3 milligrammos pontosságú méréseket is végzett. Említést érdemelnek azok a hőmérői is, amelyek speciális skálájukkal a Réaumur-félénél praktikusabb beosztással készültek. A víz fagyáspontját nulla, forráspontját pedig 150 fokban állapította meg. A folyadékok belső súrlódásának a mérésére külön viszkozimétert szerkesztett. A szilárd testek keménységét különleges köszörűvel határozta meg. Kis mennyiségű anyagok mikro- kémiai meghatározására mikroszkópot is használt. A kalorimetria egyik megalapítójának is tartják. Számos megfigyelést végzett a légnyomásra, a légkör hőmérsékletére, a légköri elektromosságra, az optikára vonatkozóan is. Munkásságát a fizikatörténet is számon tartja. Ezen a téren két érdekes munkája jelent meg. Az egyikben megállapítja: a hő a nem érzékelhető részecskék forgó mozgása. A hővezetést úgy képzeli el, hogy a gyorsabban mozgó részek mozgásukat átadják a lassabban mozgó részecskéknek. A hideg alsó határa szinte az a határ, ahol tulajdonképpen minden mozgás megszűnik. Lomonoszov javasolta a cári Oroszország feltérképezését is. Geológiai munkásságára jellemző, hogy a földtani változások állandóságát a történések folyamatosságában látja. Tudományos és filozófiai nézetei a materialista szemléletet tükrözik, műveiben élesen fellépett az oroszországi elmaradottság ellen. Lomonoszov írásai nagy eszmei hatást gyakoroltak a 19. század eleji orosz gondolkodókra, majd később a nagy orosz forradalmi demokratákra. Orosz nyelvtan címen megírta az orosz nyelv első tudományos nyelvtanát is. Költőként szintén jelentősei alkotott. Hazafias ódáiban a felvilágosodásról és a tudománysze- retetről tesz tanúbizonyságot. 1755-ben megalapította a moszkvai egyetemet, amely ma Lomonoszov Egyetem, a Szovjetunió legrégibb és legnagyobb egyeteme, igen fontos tudományos, művelődési és politikai központ a Lenin-hegyen. Lomonoszov egész életét szinte szakadatlanul munkával töltötte. Tudományos tevékenysége az elmaradott Oroszország szellemi újjászületését segítette eiő. Halálos ágyán mondta: ,,Csak azt sajnálom, hogy nem fejezhettem be mindazt, amit a haza javára, a tudományok fejlesztésére és az Akadémia dicsőségére elkezdtem. “ Mihail Vasziljevics Lomonoszovot joggal tekinthetjük a 18. századi tudományos haladás és a kulturális felemelkedés orosz- országi úttörőjének. DR. SIMON LÁSZLÓ
