Anyagtudomány az űrben

Idén ünnepli fennállásának 10. évfordulóját a Károly Róbert Akadémiai Klub. A MATE Károly Róbert Campusa ünnepi rendezvényén Prof. Dr. Roósz András, a Miskolci Akadémiai Bizottság előző elnöke és a Károly Róbert Akadémiai Klub megalapítója tartott tudományos előadást. Az akadémikus Anyagtudomány az űrben című előadásában igyekezett úgy bemutatni a tudományterületet, hogy azok is megértsék, akik nem rendelkeznek szakmai ismeretekkel.

Az űr kutatása

Az űrkutatás szót a köznyelvben gyakran használják minden olyan alkalommal, amikor valamilyen, az űrrel kapcsolatos kutatásról vagy tevékenységről van szó. Ez azonban csak egy része ennek a tevékenységnek.

Az űrben végbemenő jelenségek vizsgálatával például többnyire a csillagászat foglalkozik. Laikusként elképzelhetetlen, hogy ők alkalmanként 13 millió évvel ezelőtti események hatásait vizsgálják.

Végeznek kutatásokat az űrből is – például a csillagrendszerek megfigyelése az űrben lévő eszközökkel a légkör hiánya miatt sokkal eredményesebb, de más, a bolygó körül keringő műszereknek a Föld megfigyelése is nagyon fontos feladatuk.

Végül, de nem utolsó sorban lehet az űrben is kutatni. Ilyenkor az űrbe feljuttatott eszközökben vizsgálják, hogy hogyan hatnak az olyan körülmények, mint a súlytalanság, a vákuum, a sugárzás, az akár -200 fokos vagy a +3-400 fokos hőmérséklet egy anyagra, tárgyra, élőlényre. Ezek közül elsősorban a súlytalanság miatt érdemes az űrben kutatásokat végezni, hiszen az összes többi körülmény a Földön is létrehozható.

 

Érdekes gondolatok a gravitációról

Prof. Dr. Roósz András előadásában arra is kitért, hogy bár a legtöbb ember tudni véli, hogy mi is az a gravitáció, sőt, sokan még Newton almájának a történetét is ismerik, a jelenség magyarázata mégsem ennyire egyszerű.

Richard Panek, az űr és a gravitáció témáira specializálódott szakember szavait idézve világított rá arra, hogy „Senki sem tudja, mi a gravitáció, és szinte senki sem tudja, hogy senki sem tudja, hogy mi a gravitáció. A kivételt a tudósok jelentik. Ők tudják, hogy senki sem tudja, hogy mi a gravitáció, mert ők tudják, hogy ők sem tudják, hogy mi a gravitáció.”

 

Vizsgálatok a súlytalanság állapotában

Olyan folyamatokat érdemes súlytalan állapotban kutatni, amikben a gravitáció jelenléte áramlást tud előidézni. A folyamat közben a rendszerekben sűrűségkülönbségnek kell lennie és legalább az egyik fázis kis térfogatrészeinek mozognia kell tudni. A csak szilárd fázisokból álló rendszereknél a második feltétel nem tud teljesülni. Ezért olyan rendszerek jöhetnek szóba, amelyekben például kristályosodás, párolgás vagy lecsapódás tud létrejönni.

 

A Bealuca kísérletsorozat

Az akadémikus kutatásaiban elsősorban fémek és ötvözetek kristályosodásával foglalkozik. Legnagyobb büszkesége az a 45 évvel ezelőtti kísérlet, ami Farkas Bertalanék közreműködésével valósulhatott meg. Ez volt a Bealuca kísérletsorozat. A név a két kísérletben részt vevő kutató feleségeinek nevéből állt össze.

Az egyik kísérlet során egy alumíniumrúdra rézköpenyt rögzítettek, majd elkezdték melegíteni, ám arra végig figyeltek, hogy egyik anyag olvadáspontját se érjék el. Ennek ellenére az anyagok megolvadtak és keveredtek, vagyis vegyületet hoztak létre. A szakember hangsúlyozta, a Földön ez a kísérlet ebben a formában nem lett volna elvégezhető.

A másik kísérlet során pedig alumínium 4%-os réztartalmú ötvözetét kristályosították. Ez esetben kimutatták, hogy nem jött létre az anyagokban áramlás. A hevítés hatására a kivált hidrogén buborékokat képzett, melyek mérete az anyag hőmérsékletével egyenes arányban változott.

 

szöveg, fotók: Nagy Réka