ყველაზე პატარა და დიდი გიროსკოპები

 გიროსკოპი არის მოწყობილობა, რომლის საშუალებით, უპილოტო ავტომობილები, საფრენი აპარატები და პორტატული ელექტრონული მოწყობილობა, სამგანზომილებიან სივრცეში ორიენტირებას ახდენს. პირველი გიროსკოპები მაღალი სიჩქარით მბრუნავ მასიურ დისკოს შეიცავდა, ხოლო თანამედროვე ტელეფონებში რომ ნახოთ, მათი ზომა პატარა მიკროსქემამდე შემცირდა. მინიტურიზაცია მიკროელექტრომექანიკური გადამწოდის(”დატჩიკი; სენსორი”), MEMS-ს შექმნით მოხერხდა, რომელიც სხვადასხვა მიმართულებით მოძრავ ორ იდენტურ სხეულზე მოქმედ ძალებს ზომავს. MEMS ნაწილობრივ მექანიკური მოწყობილობაა, ამიტომ რიგი შეზღუდვები გააჩნია, მათ შორის – მგრძნობელობა, რის გამოც მეცნიერებმა იგივე ფუნქციით დატვირთული ოპტიკური გიროსკოპი შექმნეს.

 სანამ გიროსკოპის ბორბალი ტრიალებს, გიროსკოპი საყრდენიდან არ ჩამოვარდება და არც ორიენტაციას დაკარგავს. ბრუნთა რიცხვის კლებასთან ერთად პრეცესია(ღერძის გადახრა) იზრდება.

 მოძრავი მექანიკური ნაწილების არმქონე ოპტიკური გიროსკოპი, მაღალი მგრძნობელობის ხარჯზე, სივრცეში მდებარეობის ზუსტად გაზომვას სანიაკის(Georges Sagnac. ფრანგი ფიზიკოსი) ეფექტის ხარჯზე ახდენს. ეს ეფექტი უშუალოდ ფარდობითობის ზოგად თეორიასთან არის დაკავშირებული. სინათლის სხივი ორ სხივად იყოფა და შეკრულ შუქდიოდში საპირისპირო მიმართულებებით მოძრაობს. გადამწოდის მდებარეობის ცვლილება, ანუ მისი შემობრუნება ღერძის გარშემო, ერთ-ერთ სხივს აიძულებს მგრძნობიარე გადამწოდთან მცირე დაგვიანებით გაიაროს, ვიდრე მეორემ. სამი წრიული შუქდიოდის გამოყენებით, რომელთა ღერძები სამგანზომილებიანი სივრცის ღერძებს ემთხვევა, მთლიანად გადამწოდის, არსებული სივცრული ორიენტაცია შეიძლება დადგინდეს.

()

არსებულ კომერციულ ვარიანტებზე გაცილბით მაღალი სიზუსტის გიროსკოპებს, ზეგავლენა შეუძლია დააფიქსიროს, რომლითაც დედამიწის ბრუნვაზე ჰაერისა და ოკეანის ნაკადები მოქმედებს.

 სივრცული ორიენტაციისა და ბრუნვის მაღალი სიზუსტით განსაზღვრა ბევრ მოწყობილობაში გამოიყენება: თანამედროვე სმარტფონებიდან, სანავიგაციო სისტემებამდე, რომლებიც სწორ კურსზე წყალქვეშა ნავებს, თვითმფრინავებსა და კოსმოსურ აპარატებს აყენებს. გერმანელმა და ზელანდიელმა მეცნიერებმა სტატია გამოაქვეყნეს, რომელშიც თავისუფალ გაყიდვაში არსებულზე მაღლი მგრძნობელობის გიროსკოპებია განხილული.

 სანავიგაციო მოწყობილობებში მათი გამოყენება ვერ ხერხდება – დიდი ზომის გამო. მგრძნობელობის მომატება ზომების გადიდებით ხდება: ყველაზე დიდი გიროსკოპი 834 კვადრატული მეტრის ფართობს იკავებს. ასეთი მოწყობილობებით გაზომვების ჩატარებისას რიგი შესწორებების გათვალისწინებაა საჭირო: მაგალითად, მთვარის გრავიტაციული ზემოქმედება. თუმცა ჩიტი ბრდღვნად ღირს: ინსტრუმენტები გეოდეზიური, გეოფიზიკური, სეისმოლოგიური და ფუნდამენტური ფიზიკის დარგებში უნიკალური ექსპერიმენტების ჩატარების საშუალებას იძლევა.

 მოწყობილობებში, რომლებსაც ”დიდ წრისებურ ლაზერულ გიროსკოპებს” უწოდებენ, ლაზერის სხივები საპირისპირო მიმართულებებით, ჩაკეტილი კონტურის, წრის გასწვრივაა მიმართული. კონები სტაბილურ ინტენფერენციულ სურათს ქმნის, რომელიც სისტემის ბრუნვის მიხედვით იცვლება.

 გიროსკოპი დახრილობასაც ზომავს, რაც დედამიწის ქერქის ”გადახრების” დაფიქსირების საშუალებას იძლევა, რომლებსაც თანამედროვე სეისმომეტრები ჰორიზონტალური გადაადგილებებისგან ვერ ასხვავებენ.
giroskopi

 ასეთ გიროსკოპს, დაკავშირებულს დედამიწის ქერქთან, პლანეტის ბრუნვის სიჩქარის უმცირესი რყევების ”დანახვა” შეუძლია, რაც ლითოსფეროს, ატმოსფეროსა და ჰიდროსფეროს შორის იმპულსის მომენტის გადანაწილებასთან არის დაკავშირებული. ამით, ჩვენი პლანეტის ბრუნვაზე მოქმედი ჰაერისა და წყლის ნაკადების ირიბი მეთოდით დამზერაა შესაძლებელი. დიდი წრიული ლაზერული გიროსკოპით შეიძლება გაზომვების დაზუსტება და დამატება, რომლებიც ამჟამად დედამიწის ბრუნვის ღერძის მყისიერი მდგომარეობისა და დღე-ღამის ხანგრძლივობის დასადგენად ზეგრძელი ბაზის მქონე ონტერფერომეტრებით ხდება.

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.