27 юни 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Как Индия използва рециклирани тръби за засичане на слънчеви бури

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 05 март 2017 в 11:0434870
графика: Земната магнетосфера защитава планетата от непрекъснатия поток от космическа радиация източник: SCIENCE PHOTO LIBRARY

Какво е общото между сензационно научно откритие за слънчева буря в магнитното поле на Земята със стари, рециклирани стоманени тръби, погребани преди повече от десетилетие под вече нефункционираща златна мина в Индия? Почти всичко. Над 3 700 такива тръби лежат в основата на значително научно откритие, съобщава ВВС. То е направено от екип от индийски и японски учени.

В своя доклад, те съобщават, че са успели да запишат събития, които разкриват пробив в земното магнитно поле. Учените са използвали най-големият в света телескоп за субатомни частици мюони - GRAPES-3, разположен в индийския град Ооти, и са успели да запишат двучасово избухване на космически лъчи, което е навлязло в атмосферата на 22 юни 2015 г. Слънчеви бури с толкова висок магнитуд могат да прекъснат сателити и автопилоти на самолети, да предизвикат мащабни спирания на тока и по думите на д-р Сунил Гупта (Sunil Gupta) - един от учените, взели участие в изследването, дори да върнат човечеството към каменната ера.

Северното сияние е едно от последствията от геомагнитните бури

източник: SCIENCE PHOTO LIBRARY

  • Едно внезапното освобождаване на магнитна енергия, съхранявана в слънчевата атмосфера, може да причини ярък тротуберанс.
  • Може и да освободи залпове от заредени частици в космоса.
  • Тези слънчеви "изригвания" са познати като СМЕ (coronal mass ejections) или коронално изхвърляне на маса.
  • Насочил се в посока към Земята, този зареден газ се сблъсква с магнитния "щит" около планетата.
  • Последвалите смущения в магнитосферата се наричат слънчеви бури.
  • Те могат да повредят сателити, електрически мрежи и комуникационни системи.
  • Могат да причинят и полярни и сияния. 

Най-голямата слънчева буря в историята е била през 1859 г., която е възпрепятствала новата телекомуникационна система по онова време от телеграфни линии.

Най-големият в света и най-чувствителен за космическите лъчи телескоп, разположен в Ооти, е направен от рециклирани 40-годишни стоманени тръби с цинково покритие.

"Нуждата е майка на откритието. Когато нямаш пари да купиш ново, скъпо нещо, ти се оглеждаш за друго решение, което да намали разходите. Индийските учени са майстори в изкуството на рециклирането и в това да измислят свои евтини решения", коментира кореспондентът на списание Science Палава Багла (Pallava Bagla).

Един пример: мисията до Марс на Индия през 2014 г. е коствала 4,5 милиарда рупии или 67 милиона долара, което е десет пъти по-малко от американската мисия MAVEN. (индийският премиер Нарендра Моди сравни истинското приключение до Марс на Индия като по-евтино от разходите по холивудския филм "Гравитация") Годишният бюджет на лабораторията в Ооти е около 375 000 долара. 

източник: HARI ADIVAREKAR

Шестметровите тръби, които действат като сензори в телескопа, са лежали близо две десетилетия в подземните тунели под Kolar Gold Fields в южния щат Карнатака - дом на една от най-дълбоките златни мини в света. Тръбите са били внесени от Япония, където са използвани при строежи на сгради, за да помогнат на индийски и японски учени да проучат неутриното - субатомни частици, произведени при високоенергийни взаимодействия в галактиката и отвъд нея. За целта учените са ги положили на 2 километра под земята.

Когато обаче цените на златото падат до недоходоносни нива и мините започват постепенно да затварят в началото на 90-те години, властите решили да предадат тръбите за скрап. "Ние казахме, че искаме да ги използваме за наши експерименти", обяснява д-р Гупта. Близо 7 500 тръби биват преместени с камион до хълмистата местност, където е разположен научния кампус, който лабораторията дели с радио-астрономичен център. Мястото е в покрайнините на гора, населена със сърни, бизони, тигри и диви глигани. 

Работата по засичане на космически лъчи в Ооти започва истински през 1998 г., когато учените започват да произвеждат своите сензори от захвърлени тръби. 

Мохамед Харун (Mohammad Haroon) - пазител на мястото, който се е научил сам да заварява стари тръби

източник: HARI ADIVAREKAR

Днес 3 712 стоманени тръби, събрани на куп в пластове бетон, са поставени в четири сгради на обща площ 560 кв.м. - дом на най-големия телескоп на мюони. В света има само още няколко дузини такива телескопи, но нито един от тях не е толкова мощен като този в Ооти.

В лабораторията там малка група учени и техните помощници - местни градинари и дърводелци, продължават да рециклират старите тръби, за да могат да се използват като детектори на космически лъчи. За да стане това, те отварят тръбите и ги почистват със струи вода под налягане. След това слагат волфрамова жица от 100 микрона (тънка колкото човешки косъм) и тръбите се пълнят с газ от метан и аргон, като електрическият потенциал става толкова голям, че може да се превърне в ефективен сензор. Накрая индийските учени ги полагат на земята в редици под два метра от бетон, който действа като абсорбатор.

Известният jugaad - индийска дума, която означава изобретателна импровизация поради оскъдни ресурси - се разширява до употреба на тръби за сензори. Когато учените в лабораторията искат да се подсигурят, че тръбите не протичат, те модифицират пистолет с хелий като прибавят игла от спринцовка към газовата дюза.

Космическите лъчи се улавят с осцилоскоп в лабораторията

източник: HARI ADIVAREKAR

Отварянето на магнитното поле е засечено с телескопа GRAPES-3

източник: TIFR

"Всеки ден произвеждаме 10 такива рециклирани тръби готови за нашия експеримент. Планът е да направим изключително чувствителни сензори, които да засичат и най-слабите сигнали. Искаме да измерваме космическите лъчи с по-голяма чувствителност отколкото някога е правено досега", казва Атул Джаин (Atul Jain), учен в лабораторията. 

Самата лаборатория е ярък пример за домашни иновации. По-голяма част от електрониката вътре е измислена, сглобена и произведена в домашни условия. Софтуерът на компютърните програми също. Телескопът генерира всеки ден сурови данни от 40 гигабайта за космически лъчи, които се съхраняват от група компютри, произведени предимно от учените на място. Старите компютри биват разглобявани за части. Разработената на място охлаждаща система от вентилатори спестява електричество и защитава компютрите.


спрей, модифициран на място за справяне с локални течове чрез прибавяне на хирургична игла

източник: HARI ADIVAREKAR

Учените планират да се съсредоточат върху данните за космически лъчи, записани за 17 години от сензорите на лабораторията, с които да разберат дали предлагат повече доказателства за прогнози на времето и напреднало предупреждение за слънчевите изригвания. Според тях, за тези 17 години планетата е преживяла към 38 силни слънчеви бури. "Трябва да можем да отсяваме данните, за да разберем повече за тях. За нас те са дар от слънцето, защото се прибавят към знанието ни за космическия климат", заявява д-р Гупта.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.