Közel álltak a tűzhöz a debreceni gimnazisták
Szerző: Dehir.hu | info@dehir.hu Közzétéve: 2021.07.21. 09:16 | Frissítve: 2021.07.21. 09:28
Debrecen – Helikopterről ledobható szenzoros mérőállomás prototípusának elkészítéséhez szükséges szenzorok tesztjét végezték el.
Az erdőtüzek napjainkban egyre nagyobb károkat okoznak: éves szinten 3,4 millió négyzetkilométer zöld területet pusztítanak el. Jelenleg nincs olyan, az erdőtűz frontvonalának feltérképezésére szolgáló, terepi közvetlen mérést megvalósító műszer, amellyel az erdőtűz frontvonalát feltérképezhetnék, és esetleg a tüzet egyszerűbben megállíthatnák.
A Medgyessy Ferenc Gimnázium, Művészeti Szakgimnázium és Technikum diákjai az Emberi Erőforrások minisztériuma által támogatott Útravaló/Út a tudományhoz program keretében ösztöndíjasként foglalkozhattak ezzel a komoly problémával. Az Erdőtüzek dinamikájának vizsgálata című projektjük keretében
öt tanuló autonóm kommunikációra képes, helikopterről ledobható szenzoros mérőállomás prototípusának elkészítéséhez szükséges szenzorok tesztjét végezte el.
A tervek szerint az eszközön hőkamera, hőmérséklet-, páratartalom- és szállópor-szenzorok, valamint mikrofon szolgálnak majd az adatgyűjtésre. Reményük szerint a prototípus a megsemmisülés pillanatáig képes lesz kommunikációra és a tűzről összegyűjtött információk azonnali továbbítására.
- Mi nem dobtuk tűzbe az eszközeinket, de nagyon közel álltunk a tűzhöz mérés közben – árulta el Szabó Dániel Dénes, a gimnázium végzős diákja, aki egyben arról is biztosított bennünket, hogy az iskola udvarán a szabályokat betartva, a hatóságoktól a megfelelő tűzgyújtási engedélyt minden alkalommal kikérve gyújtottak „erdőtüzet”.
- Azért nem engedtek minket rögtön tűz közelébe... – kontráz kutatótársára Farkas Máté János 11. osztályos tanuló, akitől megtudtuk, hogy hosszadalmas és precíz felkészülés előzte meg a méréseket. Az egyetemen előbb forrasztottak, nyáklapokra szerelték a szenzorokat és miután elméletben már minden tökéletesen ment és az eszközök elkészültek, csak akkor következhetett a munka izgalmasabb része, a mérés.
- Azt vizsgáltuk meg, milyen összefüggés van az égő fa fajtája, a tűz hőmérséklete és a tűz hangja közt – tette hozzá az elhangzottakhoz Kelemen Márk Balázs 11. osztályos tanuló. Mint sorolta,
különféle fafajták ágait égették el, s közben hőkamerával figyelték a tűz hőmérsékletét.
- Eközben felvettük a tűz hangját is és meghatároztuk a frekvencia spektrumát, illetve azonosítottuk a jellemző hangokat, amelynek kalibrációjához egy ismert frekvenciájú forrást használtunk: egy furulya hangjait – idézte fel Kovács Veronika. Számára nem idegenek a szenzorok, hiszen az elmúlt évben is hasonló méréseket végzett az egyetemen, csak akkor gépkocsiba helyezhető eszközt fejlesztettek.
-Végig nagyon sokat jegyzeteltem – hallhattuk Karácsony Annát, a csapat ötödik tagját, aki ugyancsak 11. osztályos. Az ő feladata volt az adatok táblázatba foglalása a mérés során, amikor 10 másodpercenként kellett az aktuális hőmérsékletet és eltelt idő értékét lejegyezni.
- Megfigyeltük, hogy a tűz hőmérséklete, amit csak szűk határok közt tudtunk változtatni, nem befolyásolta a jellemző frekvenciákat, csak a hangok amplitúdóját, azaz egy fajta ág ugyanúgy ropog a tűzben, csak magasabb hőmérsékleten hangosabban, aktívabban jelenik meg az adott hang – magyarázta Szabó Dániel Dénes. Mint hozzátette,
feltételezésük szerint a későbbi prototípust az erdőtűz frontvonala elé helyezve, az összegyűjtött adatokból következtetni lehet a tűz tulajdonságaira, megállapítható, hogy milyen gyorsan mozog a tűz és épp milyen fafajták égnek benne.
Feltehetően ezzel előre lehetne jelezni, milyen ütemben fognak a lángok a következő percekben haladni.
Minden tanuló mást emelt ki a kutatásból, de abban mindannyian egyetértettek, hogy munkájuk során a legnehezebb feladat a hangok Fourier transzformációval történő feldolgozása volt.
A tanévben a legjobb dolognak azt a hetente két-három órányi együtt töltött időt vélik, amit a pandémia ellenére jó hangulatban tudtak megélni – hol online formában, hol személyesen.
- A Debreceni Egyetem Fizikai Innovációs Kutatóműhelyének közreműködésével valósítottuk meg projektünket. Ujvári Balázs irányításával egy olyan problémára, illetve annak elvi megoldására próbáltuk felhívni a tanulók figyelmét, amely az éghajlat változásával közvetlenül vagy közvetett módon emberek egyre nagyobb tömegének egészségét veszélyeztetheti. Eközben természettudományos, mérnöki és informatikai kompetenciáik is jelentős mértékben fejlődtek – tudtuk meg Borbélyné Bacsó Viktóriától, a Medgyessy Ferenc Gimnázium fizikatanárától.
Az ifjú kutatók a probléma aktualitását a Debreceni Egyetem Fizikai Innovációs Kutatóműhelyének év végi konferenciáján is hangsúlyozták diáktársaik és tanáraik előtt. S hogy nem csak az erdőtűz vizsgálattal foglalkozó tanulók tekintik szívügyüknek e témát, azt az is mutatja, hogy az Útravaló program anyagi támogatás nyújtott a kivitelezéshez – a Sensirion cég szenzorokkal segítette a kutatást.