Αισθητήρας βαρύτητας κάνει ακτινογραφία στο υπέδαφος

Μια συσκευή σε μέγεθος γραμματοσήμου, ικανή να μετρά απειροελάχιστες μεταβολές στην ένταση του βαρυτικού πεδίου της Γης, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να εντοπίζει μεγάλες δομές στο υπέδαφος, από κοιτάσματα πολύτιμων μετάλλων μέχρι τούνελ για αποδράσεις κρατουμένων.

H δύναμη της βαρύτητας δεν είναι ακριβώς ίση σε όλο τον κόσμο -η έντασή της σε ένα οποιοδήποτε σημείο της επιφάνειας του πλανήτη εξαρτάται κυρίως από την απόσταση του σημείου αυτού από το κέντρο της Γης, επηρεάζεται όμως και από την πυκνότητα των πετρωμάτων του υπεδάφους.

Διαβάστε επίσης:

• O Άινσταϊν και τα ατομικά ρολόγια στη μελέτη του εσωτερικού της Γης

Οι διακυμάνσεις αυτές είναι εξαιρετικά μικρές και μπορούν να μετρηθούν μόνο με εξειδικευμένα όργανα που ονομάζονται βαρυτόμετρα. Τα όργανα αυτά μετρούν είτε το χρόνο που χρειάζεται ένα αντικείμενο για να πέσει κατά μια συγκεκριμένη απόσταση (η ταχύτητα πτώσης αυξάνεται όταν η βαρύτητα γίνει ισχυρότερη) είτε το μήκος ενός ελατηρίου από το οποίο έχει αναρτηθεί ένα βαρίδι (το ελατήριο τεντώνεται περισσότερο όταν η δύναμη της βαρύτητας μεγαλώνει).

Τα καλύτερα από τα σημερινά βαρυτόμετρα, επισημαίνει ο δικτυακός τόπος του περιοδικού Science, έχουν μέγεθος μπαταρίας αυτοκινήτου και κοστίζουν πάνω από 100.000 ευρώ.

Το νέο βαρυτόμετρο, αντίθετα, είναι μικρό και ζυγίζει λιγότερο από πούπουλο. Στο κέντρο του φέρει ένα μικροσκοπικό βαρίδι από πυρίτιο, βάρους 25 χιλιοστών του γραμμαρίου, το οποίο συνδέεται σε μια πλάκα πυριτίου μέσω τριών δύσκαμπτων ινών με πάχος 5 μικρόμετρα η καθεμία. Οι τρεις ίνες λειτουργούν ουσιαστικά ως ελατήριο και επιτρέπουν στο κεντρικό βαρίδι να ανεβοκατεβαίνει καθώς το βαρυτικό πεδίο μεταβάλλεται.

Η συσκευή, η οποία αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης, είναι τόσο ακριβής ώστε μπορεί να μετρά μεταβολές κατά ένα μέρος ανά δισεκατομμύριο -μεταβολή που θα αντιστοιχούσε σε αύξηση του υψομέτρου κατά μόλις 3 χιλιοστά.

Χάρη το μικρό μέγεθος και κόστος, το μίνι βαρυτόμετρο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε drone για εναέριες μελέτες του υπεδάφους, αναφέρουν οι δημιουργοί της στο περιοδικό Nature.

Οι πρακτικές εφαρμογές της νέας τεχνολογίας είναι δυνητικά πολλές και σημαντικές: οι γεωλόγοι θα μπορούσαν να αναζητούν κοιτάσματα μετάλλων ή ακόμα να παρακολουθούν τη ροή του μάγματος κάτω από ηφαίστεια. Θα μπορούσαν ακόμα να εντοπίζουν κρυμμένα σπήλαια, θαμμένες αρχαιότητες, ακόμα και να υπολογίζουν τα εναπομείναντα αποθέματα σε κοιτάσματα πετρελαίου.

Και αν η αστυνομία ενδιαφερθεί να εντάξει το βαρυτόμετρο στο οπλοστάσιό της, οι κρατούμενοι που σχεδιάζουν να αποδράσουν από τούνελ θα αντιμετωπίζουν μεγαλύτερο ρίσκο.

Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ