Arhitecții luminii

Seiji Higuchi, Section Leader Advanced Engineering Team Custom Instruments R&D Department Horiba

La aproape 9.000 km distanță de țară, am găsit sursa puterii laserului de la Măgurele. Cele mai importante componente ale acestuia le face compania Horiba, lider mondial în domeniul rețelelor de difracție folosite atât în industrie, cât și în cercetarea științifică.

Pare o oglindă care transformă lumina într-un curcubeu, dar reprezentanții Horiba îmi spun că este o rețea de difracție cum este cea folosită în cadrul proiectului Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics (ELI-NP) din România. Una foarte mică însă comparativ cu cea folosită în echipamentele laserului de la Măgurele, explică Seiji Higuchi, Section Leader Advanced Engineering Team Custom Instruments R&D Department, la sediul Horiba din Tokyo. ELI-NP va produce o putere enormă, de 20 de petawați, adică 20 x 10 la puterea 15 (milioane de miliarde). Mai exact, 10% din puterea Soarelui într‑un fascicul de lumină concentrat pe 1 milimetru pătrat; de aici și noutatea științifică a experimentelor care vor fi făcute la Măgurele. Sunt două echipamente mari – sistemul de laser de mare putere și un sistem tot de lumină extremă, dar lumină invizibilă, de radiație gamma. Experimentele se fac cu montaje experimentale care la rândul lor sunt ieșite din comun ca parametri de funcționare și ca performanțe, echipamente de o complexitate extraordinar de mare.

Seiichi Ebara, Advanced Engineering Team Custom Ins­truments R&D Departament

“Rețeaua de difracție special făcută pentru proiectul ELI-NP de la Măgurele are o dimensiune pe măsura celui mai puternic laser din lume, de 1.500 mm”, spune Seiichi Ebara, Advanced Engineering Team Custom Ins­truments R&D Departament, adăugând că laserul de la Măgurele este un proiect unic, care va revoluționa domeniul și va duce la descoperiri extraordinare. “Pentru a satisface o astfel de cerință, am construit o nouă unitate pentru fabricarea unor rețele de difracție atât de mari. Acum putem oferi astfel de instrumente pentru lasere de înaltă putere, ca ELI-NP, la nivel mondial”, spune specialistul de la Horiba.

Rețeaua de difracție produsă de Horiba va dispersa lumina într-un spectru care va putea fi analizat și măsurat, explică Seiichi Ebara. Astfel de echipamente de înaltă performanță sunt utilizate pentru efectuarea unor analize spectrale nedistructive, cu foarte bune rezoluții spectrale și spațiale și sunt folosite și în tehnologiile care analizează atmosfera planetelor, iar compania produce astfel de instrumente din 1967.

Fie că vorbim despre instrumentele folosite în domeniul laserelor de mare putere, fie despre cele utilizate în studierea spațiului și atmosferei planetelor, echipamentele Horiba sunt produse în medii strict controlate (pentru spațiu acestea sunt produse în vid și condiții de temperatură scăzută, pentru laser de mare putere sunt expuse la energie înaltă etc.).

Privind spre Jupiter

Horiba lucrează însă și pentru industria spațială, un exemplu fiind nava Juno, aflată pe orbita lui Jupiter. În mitologia greacă și romană, Jupiter a tras un val de nori în jurul lui pentru a se ascunde de soția sa, însă zeița Juno a fost capabilă să privească prin nori și să dezvăluie adevărata natură a lui Jupiter.

“Nava Juno va privi și ea sub nori pentru a vedea cum este Jupiter, pentru a ne ajuta să-i înțelegem structura și istoria, iar Horiba este parte din acest proiect”, spune Seiji Higuchi. Juno, o misiune al cărei cost este de 1 miliard dolari a intrat pe orbita lui Jupiter pe 4 iulie 2016. Ea va ajuta oamenii de știință să înțeleagă mai bine câmpurile magnetice și gravitaționale ale lui Jupiter, compoziția și structura interioară – în particular dacă pla­neta uriașă adăpostește un nucleu din elemente grele.

În total, Juno va înconjura Jupiter de 37 de ori înainte de scufundarea intenționată în atmosfera groasă a lui Jupiter, iar Horiba a furnizat două echipamente speciale pentru analizarea atmosferei planetei. Spectrograful pentru ultraviolete (Ultraviolet Spectrograph UVS) are o rezoluție specială și este utilizat la analiza aurorei planetei Jupiter, iar spectrometrul, numit Jupiter Infrared Aural Mapper (JIRAM), va fi folosit pentru a analiza atmosfera planetei.

Nu este însă singurul proiect care cercetează spațiul la care Horiba este parte și unde echipamentele produse de companie sunt esențiale pentru cercetare. Instrumentele făcute la Horiba sunt folosite și în cadrul IRIS – Interface Region Imaging Spectrograph. Misiunea IRIS a fost lansată cu scopul de a examina atmosfera Soarelui și a surprins deja imagini ale unor zone misterioase și nemaiobservate de pe Soare. Instrumentul de pe IRIS este jumătate telescop cu spectrul ultraviolet, jumătate spectrograf, iar rolul lui este de a surprinde imagini cu rezoluție mare.

foto: Vali Mirea