A kezdetek: hogyan jutott el a tudomány a felhők fölé

Forrás: Wikimedia

A 19. század végén Adolf Guyer-Zeller iparmágnás álma az volt, hogy vasutat építsen a Jungfraujochra. 1896-ban kezdődött a munkálat, amelyek több mint másfél évtizeden át folytak. A 7 kilométer hosszú alagút a Mönch és az Eiger belsején haladt keresztül, és kézi robbantásokkal, embert próbáló körülmények között épült.

A Jungfraubahn 1912. augusztus 1-én érte el a Jungfraujochot. Ez a pillanat nemcsak a közlekedés, hanem a tudomány számára is új korszakot nyitott: immár lehetséges volt kutatókat és műszereket magas alpesi környezetbe juttatni, méghozzá viszonylag biztonságosan.

A tudományos állomás gondolata végül a svájci tudományos közösségben formálódott ki az 1920-as években, amikor egyre nyilvánvalóbbá vált, milyen páratlan lehetőséget kínál ez a magasság a légkör vizsgálatához.

A Sphinx-observatórium megszületése

Forrás: Wikimedia

Az első kutatóhelyiségek 1931-ben nyíltak meg, de a valódi mérföldkő 1937 volt, amikor felépült a Sphinx-observatórium. A tornyot a Sphinxfelsen nevű, meredeken kiugró sziklatűre építették – ennek előkészítése önmagában is mérnöki bátorságot kívánt. Robbantásokkal alakították ki a stabil felületeket, majd acélbetétes beton alapokkal rögzítették a tornyot a kőzethez.

A szerkezet tervezésekor olyan időjárási szélsőségekkel kellett számolni, mint a 200 km/h-t is meghaladó szél, a −30 °C körüli hőmérséklet vagy az intenzív jegesedés. A több szintből álló acélváz, a fagyálló burkolatok és a szélterelő rendszerek mind ennek a kihívásnak a megoldására készültek.

A toronyhoz egy 170 méteres alagút, majd egy nagykapacitású lift vezet a vasútállomástól. A felső szinten kapott helyet a híres kupola, amely a csillagászati és légköri műszerek védett otthona.

A kutatóállomás szerkezete: egy mérnöki metszet a felhőkben

Forrás: Wikimedia

A Sphinx-observatórium felépítése olyan, mintha egy függőleges tudományos laboratóriumot faragtak volna a hegybe:

• Az alsó szinteken találhatók a gázmintavételi laborok, az aeroszol-mérő rendszerek és a kiegészítő gépészeti terek.
• A középső szinteken spektrométerek, optikai mérőrendszerek és klimatológiai műszerek dolgoznak.
• A felső szinten, a kupola alatt, a csillagászati és légköri műszerek kaptak helyet: itt mérik a kozmikus sugárzást, a speciális UV-spektrumokat és más nehezen megfigyelhető jelenségeket.

Az energiaellátást eredetileg dízelgenerátorok biztosították, később kiegészült hálózati kábelekkel és megújuló energiaforrásokkal. A légkör extrém ritkasága külön légtechnikai és fűtési megoldásokat tett szükségessé.

A Jungfraujochon folyó kutatások: ablak a Föld légkörére

A Jungfraujoch ma a világ egyik legfontosabb magaslati mérőállomása, része az ENSZ meteorológiai világhálózatának (WMO-GAW) és más európai kutatási programoknak.

Légkör és klíma

Az állomás a globális üvegházhatású gázok egyik legpontosabb európai mérőhelye. A tiszta, ipari hatásoktól távoli alpesi levegő különösen alkalmas a CO₂-, CH₄- és aeroszol-koncentrációk hosszú távú megfigyelésére.

Felhő- és jégkristályfizika

Magaslati helyzete kiváló lehetőséget nyújt a felhők mikrofizikai tulajdonságainak vizsgálatához, különösen a túlhűlt vízcseppek és a jégkristályok keletkezési folyamataihoz.

Kozmikus sugárzás és asztrofizika

A vékonyabb légkör miatt kevesebb a zavaró részecske, így a kutatók pontosan mérhetik a kozmikus sugárzás intenzitását és spektrumát, ami a részecskefizika és az űridőjárás szempontjából kulcsfontosságú.

Környezeti és egészségtudomány

A biológiai aeroszolok, a porviharokból érkező mikroszemcsék és az oxigénhiány fiziológiai hatásainak vizsgálata mind része a kutatóprogramnak.

Egy élő laboratórium az ég és a föld között

A Jungfraujoch kutatóállomás nem csupán mérnöki csoda, hanem a Föld egyik legfontosabb „ablaka” a légkör és a klíma megértéséhez. A több mint száz évvel ezelőtt megépített vasút és az 1930-as évektől bővülő laborok ma is a tudomány világszínvonalú központjai – egy olyan hely, ahol a felhők alatt már csak a Föld kezdődik, felettük pedig a világűr.

Címlapkép forrása: Wikimedia