MEGHÍVÓ Alsóvadászra NASA Holdkőzetek bemutatója Alsóvadászon, a Közösségi Házban 2015. december 19.-én szombaton, délután 14 órától gyülekező 13.30-tól Az 1969-1972 között az amerikai Apolló űrhajósok által a Holdról a Földre szállított mintákból készült válogatás mikroszkópi bemutatása a falra kivetített élő mikroszkópi képek élményével A holdkőzet bemutatót tartja dr. BÉRCZI SZANISZLÓ az Eötvös Loránd Egyetem nyugalmazott egyetemi docense A bemutatót követően a Miskolci Egyetemről rövid ismertetőt tart dr. MÁDAI FERENC a Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar dékánhelyettese Az előadást követően beszélgetés Az érdeklődőket várjuk szeretettel - a rendező Fáy Árpád - esetleges kérdés, egyeztetés e-mailben vagy telefonon 30/367-1354
Írások a NASA holdkőzetekről 2003 Jelentés a Magyar Űrkutatási Irodának A HOLDKŐZETEK VIZSGÁLATÁNAK JELENTŐSÉGE AZ OKTATÁSBAN Bérczi Szaniszló, ELTE TTK A NASA Holdkőzetek vizsgálatából a holdi kőzetrétegekből való mintavételezés jelentőségét emeljük ki 2003 évi munkáinkból. A földi rétegtan alapelvei szerint térképezték föl a Holdat is. A legfiatalabb rétegek vannak legfölül, s az egyre idősebbek rendre lejjebb sorakoznak. A település sorrendjéről a rétegek átfedési viszonyai tudósítanak. A holdon a sugársávos kráterek a legfiatalabbak (Kopernikuszi emelet), ezeket követik a még mindig fiatalosan tagolt, de sugársáv nélküli kráterek (Eratoszthenészi emelet). Mindkettő foltnyi réteg csak, bár a Tycho vagy a Kopernikusz kráter sávjai messzire nyúlnak. A foltnyi rétegek alatt nagy kiterjedésű két réteg következik: az Imbrium medence rétege (Imbriumi emelet), és a Nektár medence rétege (Nektári emelet). Legalul fekszik a krátermezőkkel borított terravidékek (pre-nektári) emelete. Ezt a relatív sort segítettek az "óráinkhoz igazítani" a Földre hozott holdkőzetek. A rajtuk elvégzett abszolut kormeghatározás alapján a holdi bazaltok kora 3,2 és 3,8 milliárd év között változik. Ilyen koruak a legidősebb földi kőzetek. A holdi terrák anortozitja még idősebb, némelyik eléri a 4,2 millirád évet is. A breccsák a legfiatalabbak, s van közöttük néhány 100 millió éves is. Ez a kormeghatározás az, amit nem lehet távolból elvégezni. Azokkal a kőzetmintákkal, amelyeket a térképezésből már ismert holdi geológiai környezetből gyűjtöttek, rekonstruálni lehetett a Hold fejlődéstörténetét is. A holdi terrák anortozitjai és a bennük mért ritka földfémek eloszlása különös és fontos eseményt bizonyított. Egykor a Hold külső rétegei megolvadtak s 4,4 milliárd évvel ezelőtt hatalmas magmaóceán borította a Holdat. A magmaóceán lehülése során a plagioklász földpát (CaAl 2Si 2O 8) az olvadékzóna tetején gyűlt össze s létrehozta a világos színű felföldek anortozitját. A nagyobb sűrűségű ásványok az olvadékzóna aljára sűllyedtek. Ez a differenciálódás hosszú ideig tartott. A vastagodó holdi kéregben a nagyobb becsapódások körkörös medencéket hoztak létre. A töréseken át a Hold köpenyéből származó bazaltos láva szivárgott a felszínre, s közel egy milliárd éven át működő vulkáni tevékenységgel feltöltötte a medencéket. Némelyik közülük titánban igen gazdag, mint például az Apolló 11 leszállási helyéről gyűjtött minták. A bazaltos vulkanizmus csendesedésével a nagy felszínformáló események elültek. Az egyre vastagodó holdi kérget egyre kevesebb becsapódás érte. A folyamatos kráterbombázás a talajt állandóan őrli és breccsákká süti össze. Ezek több változatát is bemutatja a NASA holdi vékonycsiszolat-gyűjteménye. A breccsa a breccsában szövet mellett a talaj anyagából összesült breccsát is tartalmaz. Ebben parányi üveggyöngyök is találhatók, amelyek a becsapódáskor megolvadt anyagból keletkeztek, nem úgy, mint a narancs színű talaj gömböcskéi. (Ilyen becsapódási szferulák a Földön is előfordulnak, a nagy korszakhatárokkal egybeeső becsapódások rétegeiben találhatók. Erre a jelenségre, hogy szferulákkal is lehet nagy rétegeket azonosítani, szintén a holdi anyagok vizsgálata hívta föl a figyelmet.) A holdkőzetek vizsgálatának tudományos eredményei fokozatosan beépülnek ismereteink közé. Részben mint földtudományi, ásvány-kőzettani eredmények (új ásványok: armalcolit, tranquillityit, pyroxferroit), égitest-történeti (réteg-korok, bazaltok abszolut kora 3,1-3,9 milliárd év, a holdi kéreg keletkezése 4,4 milliárd év), valamint hold-szeizmikai (holdrengések) és mélyszerkezeti (parciálisan megolvadt tartomány 1000 km mélyen) eredmények. S talán a legfontosabb összegzése a holdkőzetek viszgálatának az, hogy a Hold keletkezésének legvalószínűbb elméletét is az Apolló expediciók által elhozott holdkőzetek vizsgálata segítette életre 1984-ben. Bérczi Szaniszló, egyetemi docens ELTE TTK/MTA Geonómia Bizottság, Kozmikus Anyagokat Vizsgáló Űrkutató Cs. ELTE TTK Ál
Írások a NASA holdkőzetekről 2005 Jelentés a Magyar Űrkutatási Irodának A NASA HOLDKŐZETEK VIZSGÁLATÁNAK 10 ÉVE Bérczi Szaniszló, ELTE TTK 2005-ben ünnepelhettük azt, hogy 10 éve folyamatosan van kölcsön űrkutató csoportunknál a NASA Holdkőzetek vékonycsiszolati készlete. Ebből az alkalomból áttekintjük az elmúlt 10 év főbb eredményeit. Három nagy csoportra osztjuk az elvégzett és kapcsolódó munkákat. 1) Kőzettani összehasonlító vizsgálatok, 2) Oktatási anyagok készítése és 3) Komplex munkák, amelyeket a NASA holdkőzetek vizsgálata serkentett, elindított, vagy kiegészített. Kőzettani összehasonlító vizsgálatok A kőzettani vékonycsiszolatok mikroszkópi vizsgálata során több új vékonycsiszolat gyűjteménnyel egészítettük ki a 12 vékonycsiszolatos NASA holdi minta gyűjteményt. Egyetlen alkalommal megkaptuk a NASA 12 mintás antarktiszi meteorit készletét is. De rendszeresen a tókiói Japán Nemzeti Sarkkutató Intézet (NIPR) 30 mintás antarktiszi meteorit gyűjteményét használtuk a kis égitestek összehasonlító anyagaként. E három kozmikus anyaggyűjteményt kiegészítettük a földi eredetű kőzetminták vékonycsiszolat-gyűjteményével, amelyek kozmikus kapcsolatú kőzetekből lettek kigyűjtve. Ebben szerepeltek a magyarországi felső köpeny eredetű bazaltok és lherzolitos zárványaik a Balatonfelvidékről, a Kisalföldről. Volt közöttük a Grönland melletti Disko-szigetről származó redukált és fémvas tartalmú bazalt (Ovifak), a Dél-svédországi Skone tartomány Mien kráteréből, annak Ramsö szigetének központi csúcsából származó, becsapódáskor létrejött breccsa is. Szerepelt ezek között a Földtest differenciálódására jellemző komatiit, pikrit, és anortozit minták is. Így négy különböző égitestről eredő készleten végezhettünk az égitest-evolúciós petrográfiát: Földről, a Marsról, a Holdról és a kisbolygókról (pl. Vesta).. A vizsgálatok másik részéhez ipari anyagok szövetét használtuk összehasonlításul. A NASA Holdkőzetek érdekes összehasonlító anyagvizsgálatokra nyújtottak lehetőséget. Például a különféle bazaltos szöveteket lehűlési sebességük szerint sorba rendezve TTT diagramot állítottunk össze a NASA készlet holdi bazaltjaiból. Ennek érdekes párhuzamát adták az acélok szövetei és ezek edzési TTT-diagramjai. A breccsák a kerámiákhoz szolgáltak összehasonlításul. Oktatási anyagok készítése A NASA készlettel párhuzamosan használt szilárd anyagok szöveti készlete mellett másfajta összefoglaló munkákat is készítettünk, melyek az oktatást segítik. Először egy kis atlaszban foglaltuk össze vizsgált holdi ill. kondritos meteoritikus forráségitest fejlődéstörténetét. A későbbiekben kibővítettük ezt a füzetet a Naprendszer anyagait bemutató atlasz sorozattá. A sorozat második kis atlasza meglepő témát választott, amit a harmadik fejezetben mutatunk be majd: hogyan készítettük el a Hunveyor egyetemi kísérleti gyakorló űrszonda modellt. A harmadik kis atlaszban: Bolygótestek atlasza című munkánkban, a Naprendszer nagyobb égitesteinek űrszondákról megfigyelhető felszínét, a negyedik kis atlaszban a Bolygólégkörök atlaszában a Naprendszer légkörrel rendelkező égitesteit tanulmányoztuk. Ötödik atlaszunk címe: Űrkutatás és geometria. Ebben a geometriának két űrkutatáshoz kapcsolódó ágát mutattuk be: az égi koordinátarendszereket, (egyiket a Marsra leszállt űrszonda esetére számszerűen is megadtuk), és az űrállomás-építés "kristálytani geometriáját" A hatodik kis atlasz, a Bolygófelszíni mikrokörnyezetek atlasza és a hetedik kis atlasz, a Bolygófelszíni barangolások című, égitestfelszíni méréseket dolgozott föl és ezek kapcsánanalóg kísérletekre bizdít. A nyolcadik címe: Űrkutatás és kémia, és ebben a bolygótestek felszínén található mind a négy halmazállapot kémiájának világában kirándulást teszünk. A kilencedik kis atlasz a Planetáris kutatások analógiákkal és szimulációkkal c. füzetünk földi anyagokkal, tájformákkal, folyamatokkal és más jelenségekkel állít párba jelenségeket a bolygókon, főleg a Marson és a Holdon. A Naprendszer anyagait bemutató atlasz sorozatunk a közép- és felsőoktatásban is jól használható tansegédlet.
Ugyancsak készültek videófilmek, CD és DVD is a NASA Holdkőzetekről és az összehasonlító viszgálatokról szóló előadásokról, rádiós beszélgetésekről is. Komplex munkák, amelyeket a NASA holdkőzetek vizsgálata indított el A NASA holdkőzetek egyik legösszetettebb kísérő folyamata az a pedagógiai munka, amely az űrkutatás világát, az égitestfelszíni terepi munkát és a hozzá szükséges gépe technikát összekapcsolta. Ez a program a Hunveyor kísérleti gyakorló űrszonda modell építésének megkezdése volt. A munka során a terepasztalra helyezett kőzetek képviselték a Holdkőzetek és planetáris anyagok témakörét, de ezek vizsgálata szimulációs keretek között kiterjedt. Már nemcsak a kőzetek hasonmásait, párhuzamos folyamatok megfelelőit kerestük, hanem a holdi, majd később a marsi robottal végzett begyűjtő és elemző munka párhuzamait is. Az űrkutatással szerzett holdi minták úgy is visszahatottak ránk, hogy fejlődjünk a komplex űrkutatói szervező, tervező és építő tevékenységek irányában is. A rendszer később a Husar rover modellekkel bővült. Ma 5 nagy oktatási egység épít Hunveyort s ezek több városban megtalálhatók (Budapest, Pécs, Székesfehérvár, Sopron, Szombathely.) Ehhez nyújtott segítséget második kis atlaszunk, a Planetáris felszínek vizsgálata a SURVEYOR alapján megépített HUNVEYOR kísérleti gyakorló űrszondával. A Hunveyor rendszer a jövőbeli érdekfeszítő oktatás egyik ígérete. Mivel a munka során egységes egészként kezeli a műszer együttest, mint technológiai rendszert, is és a körülötte megépített terepasztalt, mint természeti környezetet is, ezért a diákok összekapcsoltan, szintézisben látják a Hunveyor és a planetáris környezetet, sennek eredményeként rendszerszemlélet is kialakul bennük. Összegzés a 10 évről A holdkőzetek vizsgálatának tudományos eredményei fokozatosan beépülnek ismereteink közé. Részben mint földtudományi, ásvány-kőzettani eredmények (új ásványok: armalcolit, tranquillityit, pyroxferroit), égitest-történeti (réteg-korok, bazaltok abszolút kora 3,1-3,9 milliárd év, a holdi kéreg keletkezése 4,4 milliárd év), eredmények. De talán a legfontosabb eredménye számunkra a holdkőzetek vizsgálatának az, hogy ráirányította a figyelmünket a komplex űrkutatási tevékenységek összetettségére. Alkalmat adott arra, hogy egyre több területen kapcsolódjunk be tényleges planetáris anyagvizsgálatokba. Ragadjuk meg a lehetőségeket arra, hogy akár csak az elérhető közelségben lévő földi analógiák tanulmányozásával is, de járuljunk hozzá mi is az emberiség egyre tekintélyesebb tudományos vállalkozásának, az űrkutatásnak. Bérczi Szaniszló, egyetemi docens ELTE TTK/MTA Geonómia Bizottság, Kozmikus Anyagokat Vizsgáló Űrkutató Cs. ELTE TTK Ált. Fizika Tanszék, Budapest
Írások a NASA holdkőzetekről 2001 Jelentés a Magyar Űrkutatási Irodának HOGYAN HASZNÁLHATJUK A NASA HOLDKŐZETEKET MAGYARORSZÁGON AZ ŰRKUTATÁS ÉS AZ ANYAGTUDOMÁNYOK OKTATÁSÁBAN? 1994 óta immáron a hetedik kölcsönzési periódusban használhatja föl az űrkutatás oktatásában hazánk a NASA holdkőzet készletét. A készlet 12 vékonycsiszolatot tartalmaz. Vizsgálatukkal keresztmetszetet kaphatunk a Hold legfontosabb kőzeteiről, de számos más területen is fölhasználhatjuk őket az oktatásban és a kutatásban. Ilyen terület az anyagtudományoké és a földtudományoké. A magyar oktatás számára rendkívüli érték ezeknek a kozmikus anyagoknak a vizsgálata. Ezt előbb egy életszerű példán mutatjuk be, kapcsolatrendszerével, majd tételesen is pontokba szedjük jelentőségüket. ÉLMÉNY ÉS A VIZSGÁLATOK KAPCSOLATRENDSZERE A NASA-készletben lévő vékonycsiszolatokat kőzettani mikroszkópban vizsgálhatjuk. Az itt látható képet az anyag szövetének nevezik. A geológus-képzésben (a kőzettanban) és az anyagtudományokban is fölhasználják ezt a vizsgálati módszert. (Élő rendszerek sejtekből fölépülő szövetét a biológia, a fémtani szövetet, a fémek kristályos anyagának krisztallitjait a kohászat, s szilikátanyagok szöveteit a kerámiaipar vizsgálja.) Amikor a NASA Holdkőzeteket tanulmányozzuk, a kőzetek kialakulásának körülményeit, történetét tudjuk rekonstruálni. Például a bazaltokat négy minta képviseli a készletben. Ezeket térben elrendezhetjük úgy, hogy egy elképzelt lávafolyás különböző mélységből származó darabjait lássuk benne. Ezt egy olyan tulajdonság alapján tehetjük meg, ami jól megfigyelhető a szövetükön: az ásványszemcsék alakja, mérete és környezete alapján. Tudjuk, hogy a lehűlés körülményei erősen hatnak a szemcseméretre. A gyorsan lehűlő szilikátolvadékból apró kristályok válnak ki, míg a hosszú ideig (nagy mélységben) kristályosodó kőzetek durva szemcsés szövetűek lesznek. Az átlagos szemcseméret, illetve a szemcsék egymáshoz való viszonya alapján készült szöveti sorozat a holdi bazaltokat a lehűlési sebesség szerinti rendezi el. A Holdkőzeteknek anyagszerkezeti sorozatba rendezése érdekes már a középiskolások számára is, mert a különféle anyagokat a középiskolai oktatás meglehetősen szűk sávokban, (tantárgyakba tördelve) mutatja be, mellőzve a bennünket körülvevő anyagvilág számos közös vonását. Másik példánk az, hogy a holdkőzeteket a velük párhuzamosan végzett földi ipari folyamatok anyagaival is összehasonlíthatjuk. Az előbb említett lehűlési sorozat leggyorsabban lehűlt anyagát, a narancsszínű talajmintát (üvegcseppek, 74220), az üvegipar, az ugyancsak gyorsan lehűlt, de már a mélyből jövő lávában nagyobbra hízott ásványszemcséket is tartalmazó szövetet, (ebben már ásványnyalábok figyelhetők meg, 12002) bizonyos gyorsan hűtött kőzetolvadék-ipar (pl. ásványgyapotgyár) anyagaival vethetjük össze. (A Tapolcai Bazaltgyapot Gyárban forgó hengerekre csorgatják vékony sugárban a megolvasztott diszeli bazaltot, s a gyorsan lehűlő olvadékból piroxén-tűkristályok keletkeznek.) Ugyancsak ipari párhuzam, hogy a különféle lehűtési sebességekkel különféle tulajdonságú acélokat lehet előállítani. Szintén ipari párhuzam a breccsák technológiai és szöveti rokonsága a kerámiaiparral, és annak termékeivel. NASA HOLDKŐZETEK TANULMÁNYOZÁSÁNAK SZEREPE AZ OKTATÁSBAN TÉTELES FÖLSOROLÁSBAN E néhány szemléletes példa után tételesen is összefoglaljuk, hogy milyen oktatási célokat tudunk megvalósítani a NASA Holdkőzetek vizsgálatával. 1. A Természettudomány Épülete évezredek óta halmozódó ismeretek rendszere. Ezt a rendszert a legkülönfélébb pontokon tudjuk hitelesíteni. A távolról és nagy munkával a Földre hozott kozmikus anyagok - ilyenek a Holdkőzetek is - nagy bizonyító és hitelesítő értékűek az ismeretrendszer használatáról és továbbfejleszthetőségéről. 2. Az égitestek termikus történetét, (hőtörténetét), fejlődését a róluk származó származó anyagok alapján rekonstruálhatjuk. A nagyobb méretű Föld, hosszú fejlődéstörténetével, lemeztektonikájával szemben a kisebb égitestek rövidebb ideig tartó fejlődési utat jártak be. A nagyobb Földtest és a kisebb méretű, kisbolygó méretű testek között foglal helyet a Hold, ezért is nagy jelentőségű a Holdkőzetek vizsgálata. "A Holdat tanulmányozva a Föld múltjában is járunk." 3. Szilárd anyagok vizsgálatában fontos terület az anyag szövetének mikroszkóppal történő
tanulmányozása. A geológus-képzésben (a kőzettanban), a biológus képzésben (bioszövettanban) és az anyagtudományokban (fémipar, kerámia ipar) is fölhasználják ezt a vizsgálati módszert. A Holdkőzetek és ipari anyagok összehasonlító vizsgálata fontos oktatási módszert tesz vonzóvá az egzotikus kozmikus anyag segítségével a diákok és hallgatók számára. 4. A különféle anyagok átalakulási folyamatokban jönnek létre. Az ipari folyamatokban ismerjük az anyagot átalakító műveletek sorozatát, a természetben ezt a folyamatsort mérésekkel kikövetkeztethetjük. De ez a folyamatleírás, a kétféle folyamatsor összehasonlításával, kölcsönösen pontosabb lehet mindkét önálló diszciplína számára. 5. Szigorú előírás az, hogy a NASA Holdkőzeteket csak roncsolás-mentes úton-módon vizsgálhatjuk. Fejlesztésbe kezdtünk a csiszolt felület spektroszkóppal történő megfigyelésére. Az ilyen műszerfejlesztés összekapcsolja ezt a programunkat a Hunveyor kísérleti gyakorló űrszonda építésével, és töprengésre készteti a hallgatókat újabb mérések kigondolására. 6. A kozmikus anyagok eddig csak a véletlenszerűen földre hullott, ill. talált meteoritek formájában voltak vizsgálhatók. Az űrkutatás és az emberes holdra szállás tette lehetővé gyűjtésüket más égitestekről. A 60-as évek Apolló programja jelentőségében és történelmi szerepében csak a nagy reneszánsz műszaki fejlesztésekhez, például a Firenzei Dóm kupolájának építéséhez mérhető. 7. Az űrkutatás története már fél évszázadot ível át. Diákjaink ezt a korszakot nem élték meg és a műszaki fejlődés ismerete, a technikatörténet, igényli a hitelesítési pontokat, főleg akkor, ha ezek a tevékenységek nem a közvetlen közelünkben történtek. Ezt a hosszú tudománytörténeti folyamatot teszi hitelessé, "kézzel foghatóvá" az, hogy e nagy munkák eredményei közül egy csoport, a Holdkőzetek, ma és itt, nálunk is tanulmányozhatók. A Holdról hozott kőzetek sorozata a hiteles munka bizonyítékának is számít azok számára, akiket kényelmük, vagy tudáshiányuk miatt kétkedésbe rántanak a félrevezető és hamis híresztelések. A kézbe vehető (és fénnyel átvilágítható) NASA holdkőzetek vizsgálhatóságának jelentőségét az is fokozza, hogy ezek az űrkutatási és anyagvizsgálati tevékenységek mindig a "csúcstechnológiák" közelében folynak. Cs. Bérczi Szaniszló, egyetemi docens ELTE TTK/MTA Geonómia Bizottság, Kozmikus Anyagokat Vizsgáló Űrkutató ELTE TTK Ált. Fizika Tanszék, Budapest