ŰRKEMENCE, MISKOLCI DOKTORI
PROGRAM
A Miskolci Egyetem Anyagtudományi
Intézetében Bárczy Pál professzor vezetésével készült el egy különleges
berencezés: az űrkemece. Kezdetei az építésnek visszanyúlnak a 70-es évekre,
amikor a magyarországi űrkutató helyek a magyar űrrepülés számára terveztek
kísérleteket. Akkor az űrkemencének egy töltőtoll méretű első változata
készült el.
Milyen is az űrkemence. Képzeljünk
el egy ceruzabél nagyságú hengeres testet, ami köré fűtőszálat csavarunk.
Ha ez egyetlen szál, akkor árammal átjárva a tekercs fölmelegszik, s fölmelegíti
a tekercs magjában lévő anyagot is. Ha nagy ellenállású a tekercs anyaga,
akkor nagy áramerősség nagy hőmérsékletre is föl tudja fűteni a belső "ceruzabelet",
a tekercs magját. Bontsuk most "emeletekre" a tekercset, s oldjuk meg a
fűtést úgy, hogy minden egyes emeletét (az egymás mellett húzódó körhuzalokat)
külön külön fűthessük. Akkor ha 24 "emeletre", vagyis különálló egységre
bontottuk a korábban egyetlen tekercsként fűtő szálat, a fútést szakaszonként
más és más értékre állíthatjuk be. S ezzel előttünk áll a sokzónás űrkemece
modellje. A Miskolci Űrkutató Csoport ezt valósította meg először töltőtollnyi,
aztán marsallbotnyi végül 7 cm átmérőjű és 70 cm hosszúságú kemecével.
Képzeljük el a hosszúkás,
hengeres űrkemencét függőleges helyzetbe állítva. Akkor a 24 külön-külön
fűthető szál "emeleteket" képez. A sokzónás űrkemece előnye az, hogy az
egyes emeleteket képező fűtőszálak fűtését, elektronikus úton, külön-külön
lehet vezérelni és szabályozni. Ha pedig az egyes szálak fűtését összehangoltan
változtatják, akkor különféle fölfűtési és lehűtési mintázatokat lehet
vele kialakítani. Egy erősen leegyszerűsített példát mutatunk be a zónás
olvasztásról. Ha egy erősen fölfűtött szálat két gyengébben fűtött szál
fog közre, s a többi - most csak a példa kedvéért, - nem fűt, akkor egy
lokális fölmelegítés történik. Időben léptessük tovább most ezt a fűtési
mintázatot, a henger egyik végétől elindulva a másik végéig. Akkor ez az
erősen fölfűtött zóna "végighalad" a hengeren, s zónánként fölfűti az anyagot.
Klasszikus zónás olvasztás esetén ezt a zónásan megolvasztandó test mozgatásával
érték el. (Célja az volt, hogy szennyeződéseket olvasszanak ki a magtestből,
mert a szennyeződés mindig az olvadt részben maradt.) Az űrkemencében a
magtestet nem kell mozgatni, mert itt az elektronika mozdítja tovább a
fölforrósító zónát. Ez az elektronikus mozgatás pedig nem más, mint hogy
a fűtési mintázatot átkapcsolja egy idő után a szomszédos fűtőszálakra,
a szomszédos emeletekre. A példa után már el tudjuk képzelni hányféle fölfűtési
mintázat, előfűtés, utófűtés, fűtési hullám stb. valósítható meg a sokzónás
űrkemencében. Ebben a nagyfokú variábilitásban is benne rejlik a z űrlemence
használhatósága.
A Miskolci Űrkemence 1994-ben
került ki vizsgálatra a NASA Marshall Space Science Centerbe, Huntsville-be.
Azóta
a Nemzetközi Űrállomásra beépíthető változata is elkészült és tesztelés
alatt áll. A magyar űrkutatás oktatás egyik valódi célprogramja lehetne
az, hogy tudományos és kísérleti munkákat tervezzenek a hallgatók és a
kutatók az űrkemencére és ilyen témájú pályázatokat nyerjenek is meg, mert
ezáltal biztosítható az űrkemence munkája, tevékenysége a Nemzetközi Űrállomáson.
Ebben a formájában tehát a Miskolci Űrkemence a hazai űrkutatás oktatás
egyik húzóműszere is lehet.
2001.04.
(c) Bérczi Szaniszló
http://hu.wikipedia.org/wiki/%C5%B0rkemence
Űrkemence / Wikipedia