Eduscience

Eduscience

W Obserwatorium Astrogeodynamicznym w Borowcu pojawił się długo wyczekiwany nowy laser, który pozwoli naukowcom po czteroletniej przerwie wrócić do laserowych pomiarów odległości do satelitów.

Pod koniec ubiegłego roku – 19 grudnia 2013 roku – do Obserwatorium w Borowcu przyjechał laser. LASER to skrót od pierwszych liter sformułowania Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, co oznacza „wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania”. Laser to urządzenie, które pozwala wytwarzać prawie idealnie równoległą wiązkę świetlną z zakresu światła widzialnego, ultrafioletu i podczerwieni.

Całe urządzenie znajdujące się w Borowcu wraz z systemem chłodzenia oraz zasilania waży ok. 150 kg. Jeden impuls takiego lasera ma energię 50 mJ (milidżuli) i czas trwania 60 ps (ps – 1 pikosekunda = 0.000000000001 s), co daje moc ok. 830 MW, czyli tyle, ile 8 milionów 330 tysięcy 100-watowych żarówek jednocześnie! Taka moc jednak w żaden sposób nic nie zniszczy i nie uszkodzi, a jest potrzebna, by wiązka mogła dotrzeć do satelity i wrócić na Ziemię. Odległości do satelitów są bardzo różne i wahają się od kilkuset do ponad 23 tysięcy kilometrów. Stacja laserowa w Borowcu nie działała przez ostatnie 4 lata – od marca 2010 roku. Po kilkuletniej przerwie znów nad polskim niebem zabłyśnie zielona wiązka laserowa, która pozwoli bardzo dokładnie mierzyć odległości do satelitów. Niestety nie do wszystkich, ale tylko do tych, które wyposażone są w specjalne odbłyśniki, tzw. retroreflektory (na zdjęciu w galerii).

Stacja laserowa w Borowcu jest jedną z około 40 tego typu placówek włączonych w międzynarodową sieć organizacji ILRS (International Laser Ranging Service). Wszystkie stacje laserowe zrzeszone w ILRS można zobaczyć na interaktywnej mapie. Większość znajduje się na półkuli północnej, w Europie.

Opracowane wyniki pomiarów laserowych pozwalają badać m.in. parametry rotacji Ziemi (ruch biegunów i długość doby), stałych oraz zmiennych w czasie współczynników ziemskiego pola grawitacyjnego, wartości fundamentalnych stałych fizycznych. Pomiary laserowe są wykorzystywane także do tworzenia Międzynarodowego Ziemskiego Układu Odniesienia (International Terrestrial Reference Frame – ITRF), czasu atomowego, monitorowania trzywymiarowych deformacji skorupy ziemskiej (badanie ruchu płyt tektonicznych), monitorowania zmian topografii i objętości oceanów (cyrkulacja oceanów, badanie pływów morskich, średniego poziomu morza, grubości pokrywy lodowej), badania górnych warstw atmosfery. 

Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, to na wiosnę 2014 roku kolejne grupy wycieczkowe odwiedzające Obserwatorium Astrogeodynamiczne w Borowcu w ramach projektu EDUSCIENCE, będą mogły zobaczyć nowy laser w trakcie pracy.

 

Tekst: dr Paweł Lejba

Galeria zdjęć