Szegedre hozták a 2001: Űrodüsszeia űrállomását

Május utolsó hetében adta át a miniszterelnök az egyszerűség kedvéért szegedi lézerközpontként emlegetett ELI-ALPS nagyberuházást, a jeles alkalomból Orbán Viktor többek között azt hangsúlyozta, hogy „ez nem olyan beruházás, amivel Európához felzárkózunk, hanem ezzel Európa zárkózik fel a világhoz, ez elhelyezi a várost a tudományos térképen, sőt, talán ki is emeli ott”. Valószínűleg sokan legyintenek, hogy jönnek a választások, egymást érik majd a mindenféle, Várkert Bazár szintű átadások, ez a politikusi lózung és a szalagátvágás is csak egy a sok közül. Arról már korábban is viszonylag sokat lehetett olvasni, hallani a hírekben, hogy milyen nagyszabású tudományos központ létesül Szegeden, lehetett izgulni is, hogy tényleg összejön-e, illetve örülni, hogy igen, összejön, tavaly novemberben pedig már láthattuk is a csaknem kész építményt. A miniszterelnök lábnyomába lépve most elmentünk, hogy megnézzük a szegedi lézereket.

Kezdjük ott, hogy mi is az az ELI? Az Extreme Light Infrastructure (ELI) egy nagy teljesítményű lézereken alapuló civil kutatói létesítmény, ami valójában három lézeres kutatóintézetből áll majd: Magyarországon, a Cseh Köztársaságban és Romániában jön létre egy-egy intézet európai együttműködéssel és a nemzetközi tudományos közösség részvételével. Szegeden attoszekundumos, Prága mellett lézeres részecskegyorsítós, míg Bukarest közelében, Magurele-ben fotonukleáris kutatási központ létesül, ezek együttesen a fény és az anyag kölcsönhatásának vizsgálatát minden eddiginél nagyobb intenzitások mellett teszik majd lehetővé, akár az úgynevezett ultra-relativisztikus tartományban is. (Terveznek egy negyedik, 200 petawattos csúcsteljesítményű lézerimpulzusok létrehozására és felhasználására képes kutatóintézet is, de ennek idejéről, helyéről és paramétereiről még nem született döntés.)

Nagy energiájú lézer a pillanat töredéke alatt

A Szegeden létesülő ELI-ALPS (Attosecond Light Pulse Source), azaz ELI Attoszekundumos Fényimpulzus Forrás elnevezésű kutatóközpont elsődleges célja az lesz, hogy egy olyan egyedülálló berendezést hozzon létre, amely a lehető legnagyobb ismétlési frekvenciával biztosít fényimpulzusokat a terahertzestől (10¹² Hz) a röntgensugárzásig (10¹⁸-10¹⁹ Hz) terjedő nagyon széles frekvenciatartományban a pillanat töredéke alatt. (Egy attoszekundum a másodperc milliárdod részének milliárdod része, azaz tíz a mínusz tizennyolcadikon másodperc.)

Az ELI-ALPS-ban elsősorban azon dolgoznak majd, hogy ultrarövid impulzusokat szolgáltató fényforrások széles skáláját – különös tekintettel az extrém-ultraibolya (XUV) és röntgensugárzásra, valamint az attoszekundumos impulzusokra – tegyék hozzáférhetővé az alap- és alkalmazott kutatások mellett akár ipari vizsgálatok céljára is. A létesítmény ezen kívül elősegítheti a nagy csúcsintenzitású és nagy átlagteljesítményű lézerek tudományos és technológiai fejlesztését is.

A projekt – az építészeti beruházás mellett a kutatási berendezések és eszközök beszerzését is tartalmazó – költségvetése több mint 70 milliárd forint, ennek 85 százalékát az Európai Unió Európai Regionális Fejlesztési Alap biztosítja. Az összesen közel 25 ezer négyzetméteres, 819 betoncölöpön álló komplexum négy fő részből áll (ha a portaépületet nem számoljuk), amiből kettőt a hivatalos átadás után pár nappal külön is megtekinthettünk.

Mint egy űrállomás

Az ELI-ALPS szíve a 6209 négyzetméteres A épület, ahol a lézeres kutatási technológia helyiségcsoportjai, azaz a lézercsarnokok és kísérleti területek találhatók. Tehát itt folynak majd a tényleges lézeres kísérletek, és ehhez a különleges feladathoz különleges épületet kellett felhúzni. A hatalmas, fekete és szürke doboz “ház a házban” technológiával készült, azaz a falakon belül egy másik épület rejtőzik: a lézercsarnokok és tényleges kísérleti területek (összesen több, mint 3600 m2 alapterületű tiszta terek) egy 5500 négyzetméteres rezgésmentes alapra épültek, és ezen belül a közepes és magas sugárvédelmű kísérleti területek 1 illetve 2 méter vastag vasbeton fallal és födémmel vannak körülvéve. A rezgésmentes alapra természetesen a végtelen precizitást megkívánó lézerberendezések és másodlagos sugárforrások stabilitása érdekében van szükség, a vasbeton sugárvédelmi fal pedig még véletlenül se enged ki egy szempillantásnyi időre sem káros sugárzást a környezetbe. A belső épület emellett állandó hőmérsékletet és páratartalmat is biztosít majd a benne zajló kísérleteknek. (Ha már betonfalról van szó, itt érdemes megemlíteni, hogy az építkezés során elképesztő mennyiséget, összesen 45 656 köbméter betont használtak fel, és amikor az A épület épült, akkor hosszú sorokban, egymást érve jöttek még a környező megyékből is a betonkeverők, hogy folyamatosan lehessen feltölteni friss betonnal a hatalmas épületszerkezetek zsaluit.)

Az A épület dobozához ragasztva állnak az építészetileg sokkal izgalmasabb B és C épületek. A B-ben a kiegészítő tudományos-műszaki területek helyiségei (előkészítő- és diagnosztikai laborok, műhelyek, kutatók irodái, az A épületet kiszolgáló gépészeti helyiségek) kaptak helyet 7936 négyzetméteren. A nem sokkal kisebb, 7391 négyzetméteres C-épület a leglátványosabb része a komplexumnak. A tudásközpontként is szolgáló épületben, a recepció közelében tulajdonképp újabb “ház a házban” építmény fogadja a látogatókat: a húsz méter magas üvegkalickában egy jókora narancssárga kavics uralja az amúgy tágas teret. A kissé lapított geodómban alul konferenciaterem kapott helyet, fölül pedig egy olyan futurisztikus olvasóterem, amibe lépve olyan érzésünk támad, mintha egy űrhajó fedélzetére léptünk volna. És ez az érzés végig meg is marad, ahogy végigjárjuk az épületet. A közösségi terek, az irodák, az étterem bútorai, a világítótestek, a fehér-piros színséma következetes végigvitele mind a 2001 Űrodüsszeia Föld körül keringő űrállomásának belső tereit idézi.

Át lehet adni még egyszer

Az Orbán Viktor által már megnyitott épületkomplexumot végigjárva az látszott, hogy az épületek javarészt készen vannak, de néhány helyen még dolgoznak, illetve, ahogy az ilyen nagyságrendű építkezések esetében gyakran előfordul, akad még néhány javítandó hiba. Ami az ünnepélyes miniszterelnöki megnyitón nem látszott, az az, hogy a lényeg, az ELI-ALPS négy fő lézerrendszere, a magas nagy ismétlési frekvenciájú (HR) lézer, az egyciklusú (SYLOS) lézer, a nagy térerősségű (HF) lézer és a közép-infravörös (MIR) lézer még nincs bent az épületben, a bejáráskor csak az üres, de a kutatási technológia fogadására már nagyrészt alkalmas csarnokokba nyerhettünk betekintést a megfigyelőablakokon át.

Hogy akkor mit is adott át a miniszterelnök és hogy mikor érkeznek a lézerek, Lehrner Lóránt, az ELI-HU Nonp-Profit Kft. ügyvezető igazgatója így fogalmazott: "Elkészült az épületkomplexum, ezt adtuk át. A kutató berendezések az épületbe való költözést követően fognak megérkezni, akkor kezdődik a különféle lézeres kutatási technológiai berendezések összeszerelése, tesztelése, majd utána velük a munka. Bízunk benne, hogy az első lézerek a nyár folyamán megérkeznek, és az év végére már tudunk velük dolgozni."

A további lézerek a következő évben érkeznek, amit ugyancsak tesztelési időszak követ, úgyhogy 2018-2019 fordulóján kerül az összes lézer üzemkész állapotba. Ettől függetlenül idén az első kutatásokra már számítanak az ELI-ALPS-ban, és már javában telnek be a kutatói előjegyzések a lézerek használatára. "Novemberben lesz az ötödik kutatói, leendő felhasználói konferencia, amit azért szerveztünk, hogy lássuk, milyen igények vannak, ők pedig lássák, mi mit tudunk ajánlani, milyen paraméterekkel tudnak nálunk kutatásokat végezni, vagy végeztetni. Az eddigieknek nagyon jó visszhangja volt, nagyon sok pozitív visszajelzést kaptunk, mellette javaslatokat, kritikákat is, amiket megfogadtunk és próbáltuk őket beépíteni a rendszerünkbe. Az első külföldi kutatócsoportokat várhatóan már decemberben illetve jövő januárban fogadjuk" – magyarázta az ügyvezető.

A bejárás során látott kivitelezési hibákkal – törött ablak, nehezen nyíló, szoruló ajtó – kapcsolatban Lehrner Lóránt leszögezte, hogy ezek főleg esztétikai hibák, de a kivitelezői szerződés jótállási része alapján ezek ki lesznek javítva. "Az épület még új, konszolidálódnia kell, mint akár egy újonnan épült családi háznak is. Ez teljesen normális. Átadás-átvétel után előállt egy hosszú hibajegyzék, teszem azt, hogy itt festékmaradványos az egyik ajtó, akkor jönnek és kijavítják. Közel 25 ezer négyzetméter a szintterület és az utakkal, záportározó tóval együtt 16,6 hektáron terül el a komplexum. Van tehát bőven helyünk arra, ha netán bővülni szeretnénk, épületen belül is, kívül is, de először természetesen itt legyen rendben minden, itt induljon el a munka" – fogalmazott az ügyvezető, hangsúlyozva, hogy mindaz, amit láttunk, rengeteg ember munkájának a gyümölcse. "Van nemzetközi jogi része, van pályázatmenedzsment része, van mérnöki, műszaki része, építészeti része, kommunikációs része, iszonyú mennyiségű kutatási része, szóval nagyon komplex a dolog. De ha kutatókat kell említeni, akkor Osvay Károly nevét mindenképp szeretném megemlíteni, őnélküle mindez nem lenne itt, ő az, aki összefogja a tudományos, kutatói csapatunkat, és rengeteget köszönhetünk Gérard Mourou professzornak, ugyanis a világhírű francia elektromérnök és lézerkutató ötlete volt amerikai mintára az ELI létrehozása Európában."

Nemzetközi lézeres kutatógárda

Jelenleg körülbelül 250-en dolgoznak az ELI-ALPS-nál, a végleges létszám olyan háromszáz fő körüli lesz majd. Ennek nagy része, körülbelül kétszáz fő kutató lesz, de természetesen lesznek mérnökök, technológusok, valamint backoffice dolgozók, salesesek, hr-esek is, azaz cégszerű és kutatóintézeti dolgozók egyaránt. "Ezen felül lesznek még vendégkutatók, ezen a téren negyven-ötven fővel számolunk, ami folyamatosan cserélődik majd. Az egyébként elég nagy munkát és felelősséget fog adni mindenkinek, hogy őket megfelelő módon tudjuk kiszolgálni" – mondta Lehrner.

Így is, hogy még a lézeres berendezések érkezésére várnak, már körülbelül 160 kutató van alkalmazásban. A magyar kollégák mellett a világ minden tájáról érkeztek a szegedi ELI-be: többek között Dél-Korea, Új-Zéland, Kína, Irán, Pakisztán, India, Venezuela, Svédország, Portugália, Spanyolország, Olaszország, Oroszország, és az Egyesült Államok is adott a cégnek kutatót. "Egy nemzetek konyháját bármeddig tudnánk üzemeltetni, havonta más ország konyháját bemutatva. Különböző nációk, különböző vallások képviseltetik nálunk magukat, olyanok vagyunk, mint a népek kis olvasztótégelye. Ennek nagyon sok előnye van, de természetesen meg kell tanulni egymás mellett élni és dolgozni. Az egy picit nagyobb feladatot jelent nekünk, hogy kutatóintézetként Barcelonával, Berlinnel, Hamburggal kell versenyeznünk egy-egy kollégáért. Szegedet bemutatni és eladni, illetve Magyarországot Szegeden keresztül, sokkal nehezebb, mint mondjuk Madridot" – ecsetelte az ügyvezető a kutatóverbuválás nehézségeit. Hogy a külföldi kutatókat miképp győzték meg, hogy dolgozzanak itt? "Ugyanazzal, mint a magyarokat. Ez egy komoly lehetőség, olyan színvonalú tudományos tevékenységre, és a saját maguk képzésére, ami máshol nem nagyon van. Ennek a fajta anyagtudománynak, a fotonikának, mi leszünk itt a non plus ultrája."

Az Lehrner elismerte, hogy a magyar lézerfizikusokat sem volt túl könnyű eleinte meggyőzni. "Összességében sokan jelentkeztek, de az elején nehéz volt. Amikor például egy-egy vezető kutatót kellett győzködni, hogy hagyja ott egyetemi karrierjét, állását, mert ez a bozótos lesz itt a lézeres kutatóintézet pár év múlva. Na, az nagy fegyvertény volt, hogy ezt el is hitték, hittek bennünk, hittek a projektben, idejöttek családostul, és azóta velünk dolgoznak. Szóval igen, el kellett adnunk ezt a projektet a hazai tudományos közösségek számára is. És az ő támogatásukkal, mondhatni zöldmezős beruházásként, nulláról indulva lettünk tagjai a hazai tudományos hálózatnak."

Nyilván felvetődhet az olvasóban is, hogy mit tud ajánlani egy 90 százalékban állami tulajdonú magyar non-profit kft. az alkalmazásába lépő tudósoknak. "Normális fizetést, ami illeszkedik a nagyobb felelősséghez, a nagyobb követelményekhez, a tudományos részfeladatokhoz, amiket végeznek"  – mondta erre az ügyvezető, aki szerint például egy magyar kutatónak is annyit tudnak ajánlani, mint például egy dél-koreai fizikusnak, attól függetlenül, hogy Dél-Koreában mások a fizetési viszonyok. "Ugyanazt kapják, hiszen egymás mellett dolgoznak. Illetve van egy kategóriarendszer, tudás, hozzáértés, vagy éppen megjelent cikkek száma alapján. Az, hogy kinek milyen színű a bőre, hogy honnan jött, ezt nem befolyásolja. Ha többet tud, többet keres. Ha senior, akkor többet keres, mint egy junior."

Megawattok és petabájtok

Izgalmas része még a beruházásnak, és erről viszonylag keveset hallottunk eddig, hogy miképp fedezik majd a nagy teljesítményű lézerek energiaigényét. Mint az a bejárás alkalmával elhangzott, a teljes létesítménynek, beleértve a kutatási technológiát a becslések szerint 6,5 megawattos energiaigénye van, az elektromos energiát pedig a helyi áramszolgáltató biztosítja majd. Ez az elsőre elég nagynak tűnő energiaigény nem állandó, hanem impulzusszerű, a kísérletek tekintetében erre néhányszor 10^-18 másodperc alatt lesz szükség, szóval ettől nem fognak elhalványulni a szegedi fények, a hálózatban nem lehet majd észrevenni, ha a lézerek elkezdenek dolgozni. "Saját energiaforrásunk igazából nincs, csak a látogatóközpont egyik falán vannak napelemes ablaktáblák, és az egyik épületünk tetején vannak még ilyenek felszerelve. Olyan megújuló energiát termelő erőmű létesítése, ami fedezné az igényeinket, (bőven ötven kilowatt fölötti), jóval túlmutatott volna a projekt keretein, engedélyeztetése, finanszírozása, építése rendkívül bonyolult és hosszadalmas lett volna" – mondta arra a felvetésre az ügyvezető, hogy nem gondoltak-e korszerű, zöld energiaforrások alkalmazására.

De nemcsak energiakapacitásra, hanem sávszélességre és tárhelyre is jócskán szüksége lesz a szegedi komplexumnak. Akárcsak a neves külföldi kutatóintézeteknek, az ELI-ALPS-nak is masszív informatikai hátteret, nagy számításigényt kiszolgáló rendszereket kell kialakítani. "Petabájt szintű negyedéves adatmentésekre számítunk, amihez a kutatók által igényelt hatalmas számítási kapacitás is járul, ennek megfelelően épül majd ki a saját szerverparkunk, primer és szekunder szinten egyaránt" – magyarázta Lehrner Lóránt. Hogy ez miképp néz ki a lézeres kísérletekkel összefüggésben? "Leegyszerűsítve úgy szemléltetném, hogy jön például egy biológus, akinek van egy kutatási témája, leül a lézeres kollégákkal, átbeszélik a kísérletet, áttranszformálják a biológus elméletét a lézerek, a fény nyelvére, elvégezzük a kísérleteket, az adatokat megszerezzük, rögzítjük, és elemezzük, majd utána vissza lesz fordítva a biológus nyelvére, és ő megírja a tanulmányát belőle."