Tíminn - 23.12.1973, Síða 20

20
TÍMINN
Sunnudagur 23. desember 1973.
Við erum stödd i Raunvisinda-
stofnun háskólans i Reykjavik, og
það er Þorbjörn Sigurgeirsson,
prófessor, sem ætlar að spjalla
við okkur stundarkorn. Það er
bezt að byrja sakleysislega og
hafa fyrstu spurninguna svona:
— Aö hverju eruð þið að vinna
hér i Raunvisindastofnuninni
þessa dagana?
— Hér i minni deild erum viö að
vinna verk, sem við höfum
reyndar veriö með i takinu
nokkuð lengi. Það er smiði og
prófanir á tækjum til þess að
mæla fjarlægðir, eru þau einkum
notuð til þess að eera staðar-
ákvarðanir á farartækjum aðal-
lega flugvél, sem við notum við
segulkortagerö, en einn aðal-
vandinn við þær mælingar er aö
ákvarða, hvar maður er staddur
á hverjum tima. Aftur á móti er
sjálf mælingin á segulsviðinu ekki
neitt vandamál.
Atómklukkur
— A hverju byggjast þessar
staðarákvarðanir?
— Sú mælingaraðferð, sem við
notum, byggist á útbreiðslu
ljóssins, eöa nánar til tekiö út-
varpsbylgna. Við notum raun-
verulega timann, sem það tekur
útvarpsbylgjuna að fara frá
sendistöð að móttakara. Að visu
fara útvarpsbylgjur óhemjuhratt.
Þær fara jafnhratt og ljósið, það
eru þrjú hundruð þúsund kiló-
metrar á hverri sekúndu, en með
þeirri tækni, sem við eigum yfir
aö ráða nú á dögum, er hægt að
mæla þennan stutta tima með svo
mikilli nákvæmni, að það geti
gefið nothæfa niðurstöðu um
fjarlægðina.
Annars byggjast nákvæmar
timamælingar mjög á
nákvæmum klukkum eins og
gefur að skilja, og nákvæmustu
klukkur, sem nú eru til, eru
svokallaðar atómklukkur.
Gangur þeirra er svo nákvæmur,
að ekki myndi skeika einni
sekúndu á öllum þeim tima, sem
liöinn er frá isaldarlokum, eða
sem svarar tiu þúsund árum.
Hraðinn á bylgjunni er slikur,
að hún fer þrjú hundruð metra á
einum milljónasta úr sekúndu, og
ef við getum mælt timann i einum
milljónasta úr sekúndu, getum
við lika ákveðið fjarlægðina með
þrjú hundruð metra nákvæmni.
— Náið þið slfkri nákæmni i
mælingum?
— Já, og meira að segja vel
það. Við teljum, að
mælinákvæmnin sé i kringum
hundrað metrar. Hér á landi er
ein útvarpsstöð, sem gengur
mjög reglulega. Tiðni hennar er
stjórnað af atómklukkum, og
hlutfallslegar tiðnibreylingar hjá
henni verða varla meiri en einn
milljón-milljónasti hluti. Ég á
hér við loranstöðina hjá Sandi á
Snæfellsnesi. Eins og ég sagði, er
tiöni hennar stjórnað af atóm-
klukkum. sem sumar eru þar á
staðnum, en einnig af atóm-
klukkum i öðrum loranstöðvum i
þvi lorankerfi, sem þekur norður-
hluta Atlantshafsins.
— Er langt siðan þið hófuð
þessar nákvæmu timamælingar?
— Við byrjuðum á þvi fyrir um
það bil þrem árum að smiða
móttakara fyrir loranstöðina og
sveifluvaka, sem þannig er
tengdur. að hann sveiflast i takt
við útvarpsbylgjuna, en stöðirh
sendir út á hundrað kilóriða tiðni,
eða hundrað þúsund sveiflur á
sekúndu. Hver sveifla i bylgjunni
framkallar sveiflu i kristalnum.
Ef við flytjum okkur frá stöð-
inni um eina bylgjulengd. höfum
við raunverulega tapað á þvi
einni sveiflu, og það þýðir, að
kristallinn hægir á sér. Til þess að
mæla þá breytingu, sem þar
verður i tiðninni, þurfum við á
öðrum sveifluvaka að halda til
samanburðar. Við höfum þvi
annan óháðan og sjálfstæðan
kristal, sem sveiflast lika þvi
sem næst hundrað þúsund
sveiflur á sekúndu, og með þvi að
bera saman sveifluna hjá þessum
tveim kristöllum, getum við
raunverulega séð, ef við flytjumst
fjær eða nær sendistöðinni. Þetta
notfærum við okkur i segul-
mælinga- flugvélinni, og fljúgum
þannig, að báöir kristallarnir
fylgjast að. Það táknar, að fjar-
lægðin frá stöðinni breytist ekki,
að við fljúgum eftir hringbaugum
með loranstöðina á Snæfellsnesi
sem miðpunkt.
Látum merkin stýra
flugvélinni
— Er þá hagnýtt gildi þessara
hluta kannski ekki sizt fyrir flug-
vélar?
— Já, þetta getur haft hagnýtt
gildi, bæði fyrir flugvélar og skip.
I okkar tilviki er það flugvélin.
Þegar við fljúgum og ætlum að
vera stöðugt i sömu fjarlægð frá
loranstöðinni, þá höfum við mæli,
sem sýnir, ef vélin hvíkar eitt-
hvað frá réttri stefnu. Það kom i
ljos, að þaö gat verið erfitt og
þreytandi að stýra flugvélinni
þannig, að hún héldi alltaf sömu
fjarlægð frá útvarpsstöðinni, og
þess vegna fórum við inn á þá
braut að láta merkið frá tækinu —
spennuna, sem frá þvi kemur —
beinlinis stýra vélinni. Eftir það
gekk miklu betur að láta flug-
vélina halda sig i stöðugri og
jafnri fjarlægð frá útvarpsstöð-
inni.
Jafnframt þvi sem við notum
þessi mælitæki til þess að fljúga
eftir ákveðnum hringbaugum,
sem liggja hlið við hlið með vissu
millibili, höfum við notað mynda-
töku, sem gefur okkur upp
staðinn, þar sem við erum staddir
á ákveðnum timum. Þó eru vissir
erfiðleikar i sambandi við þær
staðarákvarðanir, vegna þess að
bæði er erfitt um myndatöku, ef
loft er skýjað, og eins er mjög
mikið verk að vinna úr
myndunum. Við höfum þvi á
prjónunum að auka við
mælitækin og nota fleiri stöðvar
en loranstööina á Snæfellsnesi til
fjarlægðarmælinga. Nú er þetta
eina stöðin hér á landi, sem
sendir með nægilega stöðugri
tiðni til þess að hægt sé að nota
hana svona, en i nágranna-
löndunum eru margar stöðvar,
þar sem tiðnin er nógu stöðug, og
þær er hægt að nota á sama hátt.
Við erum núna að búa okkur
undir að nota timamerkjastöð i
Bretlandi, sem sendir á sextiu
kflóriða tiðni, og með þvi að nota
hana, ásamt loranstöðinni á
Sandi, höfum við fjarlægð til
tveggja staða og getum ákveðið
með allgóðri nákæmni staðinn,
þar sem við erum staddir hverju
sinni, og ákveðið brautina, sem
viö höfum flogið.
— Einn vandinn, sem okkur er á
höndum, er sá, að sveifluvakinn,
sem við höfum með okkur i flug-
vélinni, sveiflast ekki með alveg
stöðugri tiðni, og þegar slikar
breytingar verða, kemur fram
ónákvæmni i staðarákvörðuninni.
t rauninni þyrftum við helzt að
vera með atómklukku i flug-
vélinni til samanburðar, svo
verulega nákvæm mæling fáist.
Nú hafa atómklukkur verið mjög
dýrar, en þar gildir hið sama og
viða annars staðar: Með vaxandi
tækni verður framleiðslan
auðveldari og einfaldari og þar
með ódýrari. Það er þvi engan
veginn vonlaust, að við getum
notað atómklukkur við þessar
mælingar i framtiðinni.
Gæti verið ágætt
fyrir skip
— Er ekki hugsanlegt, að hægt
verði að beita þessari tækni við
staðarákvarðanir annarra farar-
tækja en flugvéla?
— Reynsla okkar af þeim
tækjum, sem við höfum smlðað,
bendir til þess að hægt væri að
nota þau til staðarákvarðana
fyrir skip. En hversu almenn út-
breiösla þeirra yrði, er fyrst og
fremst spurning um framleiðslu-
kostnað. Ef við tökum atóm-
klukkuna, getum við hugsað
okkur, að hún kosti einhvers
staðar á milli hálfrar og einnar
milljónar króna, og það er
óneitanlega mikið verð, að
minnsta kosti fyrir litið skip, og
alls óvist, að eigendur þess teldu
sér fært að leggja i slikan
kostnað. En ef þessi tæki yrðu
framleidd i stórum stil, er engan
veginn óliklegt, að þau eigi eftir
að verða mun ódýrari.
— Er þetta eina aðferðin, sem
þið beitið við staðarákvarðanir?
— Við höfum verið að hugleiða
aðra tegund staðarákvarðana, en
það er sú aðferð, sem byggir á
notkun gervitungla. Þessi aðferð
hefur verið þróuð, einkum af
Bandarikjamönnum, og það er
langt frá þvi að vera útilokað, að
hún verði almennt notuð.
Aðferðin er ákaflega handhæg, en
eins og ég nefndi áðan i sambandi
við atómklukkurnar, þá er
spurningin aðallega um kostnað
við tækjabúnaðinn. Aðferðin
byggist i rauninni á sömu hlutum,
sem ég var að lýsa áðan. Það eru
sendar útvarpsbylgjur — i þessu
tilviki hátiðnibylgjur — frá gervi-
Þorbjörn Sigurgeirsson prófessor. Timamynd Róbert.