A BME kutatói találtak egy új geometriai testet, amely az űrmissziók leszállóegységeit is forradalmasíthatja
A BME és a HUN-REN kutatói megtervezték és fizikailag meg is építették az első olyan négylapú testet, amely vízszintes felületre téve amolyan „keljfeljancsiként” mindig ugyanarra a lapjára billen vissza. Ezzel nemcsak egy évtizedek óta létező sejtést sikerült bebizonyítaniuk, hanem egy új konstrukciós irány is megnyílt a mérnökök előtt, amelyet például űrmissziók leszállóegységeinek tervezésénél is lehet majd alkalmazni – derült ki a BME sajtóközleményéből.
A feladaton Almádi Gergő építészmérnök hallgató és Domokos Gábor, a BME professzora – aki egyébként az első ismert homogén mono-monostatikus test, a Gömböc egyik felfedezője –, a BME–HUN-REN Morfodinamika Kutatócsoport vezetője Conway tanítványával, Robert Dawsonnal, a halifaxi St Mary’s Egyetem professzorával dolgozott együtt. Almádi Gergő június 24-én védte meg a témában írt diplomamunkáját a BME Építészmérnöki Karán.
A matematikai és mérnöki bravúr egy korszakos matematikus, John Horton Conway 1984-es sejtésének igazolása. Conway akkor azt mondta, hogy ha megfelelő az alakja, akkor egy nem szimmetrikus tetraéder is lehet monostabil – ez azt jelenti, hogy minden helyzetből ugyanarra a lapjára tér vissza. Ez azért volt érdekes, mert minél kevesebb lapú egy test, annál nehezebb ilyen modellt építeni belőle, Conwayen kívül pedig kevesen gondolták, hogy ez egy, a lehető legkevesebb, azaz négy lap által határolt testtel is lehetséges.
Azóta voltak próbálkozások erre, de eddig nem sikerült ilyet létrehozni, a magyar kutatók által megtervezett és megépített Bille az első ilyen test, amely a valóságban is létezik. Ez azért fontos, mert a most megalkotott eljárás és az azon alapuló módszerek segítségével sok térbeli formánál meg lehet akadályozni a felborulást pusztán geometriai eszközökkel. A Bille egyébként egy könnyű karboncső vázból és nagy sűrűségű wolfram-karbid magból épített precíziós szerkezet, így néz ki:
„Ezen a területen ennél nincs nehezebb feladvány: ha ezt meg lehet csinálni, akkor az általunk kidolgozott elvek alapján bármilyen lapszámú poliéderből lehet hasonló tárgyat készíteni” – mondta Domokos Gábor. Szerinte a Bille megalkotásával megnyílt egy új konstrukciós irány, a felfedezést pedig a mérnököknek kell továbbgondolni, hogy a módszer a gyakorlatban is hasznosíthatóvá váljon. Azt is megjegyezte, hogy egy matematikai bizonyítással ellentétben erről már biztosan nem fog kiderülni, hogy valami nem stimmel vele hiszen „a modellje a valóságban is működik”.
Domokos hozzátette, a Bille talpra álló szerkezetek, így akár űrkompok tervezéséhez is hasznosítható lehet a jövőben. Erre lenne is igény, a Holdon jelenleg is van három használhatatlan, az oldalára dőlve fekvő eszköz – az Intuitive Machines Odüsszeusza és Athénája, valamint a japánok SLIM nevű űreszköze. A mértani testről készült tanulmány a Quanta magazinban jelenik meg június 25-én. A tanulmány preprint változata ide kattintva érhető el.
