Μια ιδέα που γεννήθηκε για να ερευνήσει τα μυστικά του πλανήτη Άρη βρίσκει σήμερα εφαρμογή εδώ στη Γη, συμβάλλοντας στην ασφάλεια γεφυρών, αγωγών και αεροπορικών κατασκευών στην Ευρώπη.
Η Mondaic, μια spin-off εταιρεία του ETH Zurich, κατάφερε να προσαρμόσει εργαλεία φυσικής κυμάτων που αρχικά είχαν δημιουργηθεί για την αποστολή InSight της NASA. Η τεχνολογία αυτή, που σχεδιάστηκε για να κατανοήσει το εσωτερικό ενός πλανήτη εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά, αξιοποιείται πλέον για να αποκαλύπτει φθορές και κρυφά ελαττώματα σε υλικά και υποδομές πάνω στη Γη.
Η ιδέα ξεκίνησε το 2018, όταν ο Christian Boehm, μαζί με τους Michael Afanasiev και Lion Krischer, αποφάσισαν να μεταφέρουν στην καθημερινή πραγματικότητα όσα είχαν λειτουργήσει σε διαστημικές συνθήκες. Η ομάδα είχε κατασκευάσει μαθηματικά μοντέλα για να ερμηνεύει τις δονήσεις που κατέγραφαν οι σεισμογράφοι στην επιφάνεια του Άρη. Στόχος τους ήταν να αναλύσουν τη σύνθεση και την εσωτερική δομή του πλανήτη. Η κρίσιμη ανακάλυψη ήρθε όταν συνειδητοποίησαν ότι οι ίδιοι αλγόριθμοι μπορούσαν να εφαρμοστούν και σε τεχνητά στερεά υλικά, όπως το σκυρόδεμα ή τα μεταλλικά κράματα.
Η αρχή λειτουργίας, αν και φαινομενικά απλή, είναι εξαιρετικά αποτελεσματική. Υπερηχητικά κύματα διοχετεύονται μέσα σε ένα αντικείμενο και, με τη βοήθεια αισθητήρων, καταγράφεται πώς αυτά αλλοιώνονται ή αποδυναμώνονται από τυχόν εσωτερικές ανωμαλίες. Στη συνέχεια, η πραγματική συμπεριφορά συγκρίνεται με αυτή που προβλέπει ένα ψηφιακό «δίδυμο» του εξαρτήματος. Έτσι το λογισμικό μπορεί να εντοπίσει ελαττώματα αόρατα στο γυμνό μάτι, όπως μικρορωγμές, εισροές νερού ή ατελείς συνδέσεις.
Ο Boehm περιγράφει χαρακτηριστικά τη διαδικασία με το παράδειγμα ενός αγωγού: αν το σήμα που καταγράφεται δεν ταιριάζει με εκείνο του θεωρητικού μοντέλου, σημαίνει ότι στο εσωτερικό υπάρχει πρόβλημα. Το εντυπωσιακό είναι ότι χάρη στις φιλικές προς τον χρήστη διεπαφές και τη στήριξη του cloud computing, οι αναλύσεις που άλλοτε απαιτούσαν υπερυπολογιστές μπορούν πλέον να γίνουν σε λίγα μόλις λεπτά.
Η μετάβαση από το ερευνητικό εργαστήριο στην αγορά δεν ήταν εύκολη υπόθεση. Οι δημιουργοί χρειάστηκε να ανασχεδιάσουν ολόκληρο το σύστημα ώστε να είναι σταθερό και εύχρηστο ακόμα και από τεχνικούς χωρίς εξειδικευμένες γνώσεις. Σήμερα η Mondaic προσφέρει μια ολοκληρωμένη λύση-πακέτο, που περιλαμβάνει λογισμικό, αισθητήρες και συμβουλευτικές υπηρεσίες. Οι εφαρμογές της καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα: από την μηχανική έως την αεροδιαστημική βιομηχανία.
Στην Ελβετία, η εταιρεία συνεργάζεται με το Ομοσπονδιακό Γραφείο Οδών (FEDRO) για την παρακολούθηση γεφυρών. Τα υπερηχητικά κύματα διαπερνούν δοκούς και κολώνες, αποκαλύπτοντας κοιλότητες αέρα, φθορές από υγρασία ή κατασκευαστικά ελαττώματα. Ο στόχος είναι να εντοπίζονται τα προβλήματα πριν εξελιχθούν σε κρίσιμα, μειώνοντας το κόστος συντήρησης και αυξάνοντας τα επίπεδα ασφάλειας.
Η ίδια τεχνολογία έχει δοκιμαστεί και σε υλικά από ανθρακονήματα που προορίζονται για την αεροπορική βιομηχανία. Εκεί κατάφερε να ανιχνεύσει βλάβες που η παραδοσιακή μεθοδολογία δυσκολεύεται να εντοπίσει. Το πλεονέκτημα είναι ότι η διαδικασία μπορεί να αποκαλύψει ατέλειες ήδη από το στάδιο της κατασκευής, προλαμβάνοντας μελλοντικές δυσλειτουργίες ή ατυχήματα.
Οι εφαρμογές, ωστόσο, δεν σταματούν εδώ. Τα εργαλεία της Mondaic έχουν χρησιμοποιηθεί ακόμη και για την έρευνα στο εσωτερικό της Πυραμίδας του Χέοπα στην Αίγυπτο, βοηθώντας τους επιστήμονες να εξετάσουν κοιλότητες που μέχρι σήμερα παρέμεναν κρυφές. Παράλληλα, η ίδια τεχνολογία έχει συνεισφέρει σε τομείς όπως η σεισμική παρακολούθηση και η πυρηνική ασφάλεια, δείχνοντας ότι η αξιοποίησή της μπορεί να ξεπεράσει κατά πολύ τα όρια των αρχικών στόχων.
Η ιστορία της Mondaic αποτελεί ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα του πώς η τεχνολογία του Διαστήματος μπορεί να φέρει απτά οφέλη στην καθημερινή ζωή. Ξεκινώντας από μια αποστολή της NASA με σκοπό την κατανόηση του εσωτερικού ενός μακρινού πλανήτη, η ίδια γνώση μεταφέρθηκε με δημιουργικότητα και επιμονή στη Γη, προσφέροντας λύσεις σε ζητήματα που αφορούν άμεσα την ασφάλεια των κοινωνιών μας.
[via]
