VIITORUL începe în România. Cine sunt compatrioții noștri care se pregătesc să cucerească ultima frontieră a științei

În forma sa populară, laserul se prezintă sub forma unei raze de lumină proiectate în întuneric. E drept, în încăperea laboratorului 2 al Centrului Integrat de tehnologii Avansate cu Laser (CETAL) de la Măgurele nu găsești deloc întunericul din spațiul cosmic. Iar laserul de aici nu are neapărat textura celui întâlnit în bătăliile interstelare din filmele SF. Aspectul său e, mai degrabă, unul banal. Numele e, însă, mult mai complicat: „mașină de precizie pentru prelucarea 3D cu laser a materialelor tip TruLaser Cell 3010 cu interfață de cuplare compatibilă cu fibră optică prin care este adusă radiația de la cei 3 laseri (1,2,3)”. Mașina de precizie dă găuri la o tablă. Privită din exteriorul geamului de protecție, operațiunea pare a fi rezultatul obținut în urma combinării unei mașini de cusut și a unei lămpi de sudură. În realitate, laserul e folosit pentru a realiza (cu precizia pe care ți-o dă, de regulă, un laser) niște găuri minuscule, situate, la rândul lor, la distanțe la fel de minuscule una față de alta. Se lucrează la un dispozitiv special de filtrare, care, în această fază de producție, arată ca o tablă de dimensiunea unei tastaturi de laptop. Pe care laserul o perforează fără oprire, cu încăpățânare, ca o ciudată mașină de cusut din care sar scântei.

Cum se „inaugurează” un laser

Când l-am vizitat, în clădirea situată vizavi de CETAL, Ion Morjan, directorul Institutului Național de Fizica Laserilor, Plasmei și Radiațiilor, punea la punct, din biroul său, alături de alți colegi din institut, ultimele detalii ale zilei de marți, 17 iunie, data anunțată oficial pentru așa-numita „inaugurare a laserului de la Măgurele”. Se anunța o zi încărcată. Erau așteptați premierul Ponta, diverși miniștri și oficiali, SPP-iști, presa. Toți cei de la institut așteaptau cu nerăbdare această zi. O informare de ultimă oră de la Guvern îi anunțase pe cercetători că inaugurarea oficială s-ar putea amîna, din pricina faptului că premierul are o agendă încărcată. Cu toate acestea, fizicienii lucrau neperturbați la marea lansare.

Și asta deoarece abia după „inaugurare” vor putea începe, cu adevărat, lucrul la cel mai ambițios proiect pe care l-a cunoscut România în domeniul fizicii laserilor: punerea în funcțiune a unui laser de 1 petawatt. Care va fi urmată, apoi, de un proiect și mai ambițios, care presupune construirea unui laser de 10 petawați. Dar, până atunci, laserul trebuie inaugurat, iar oficialilor trebuie să li se prezinte, la rece, cum arată „camera curată care găzduiește laserul”, „camera de interacție”, „linia de transport vidată de la ieșirea din compresorul laser”, sau „buncărul”. Abia apoi, glumesc fizicienii, „se va da drumul la laser”. Chestie de bun-simț: nu poți risca să îngrămădești jumătate de guvern în buncărul de la Măgurele, pentru a vedea cum „reacționează” în condițiile în care laserul ar fi activ. „Treaba noastră e să lucrăm, totuși, nu să fim vizitați, ca la muzeu”, spune un fizician de la institut.

„Discul” laser de câțiva microni grosime

Și, de lucrat, oamenii chiar lucrează. În timp ce în laboratorul nr. 2 de la CETAL laserii și roboții industriali își văd imperturbabili de treabă, într-un zgomot continuu, un etaj mai sus, în arealul laboratorului 1, oamenii  lucrează în tăcere deplină. Laboratorul 1 de „cercetări de frontieră în interacția materie-fascicul laser hiperintens” este vedeta momentului. Aici e locul de unde se așteaptă să fie inițiată prima rază laser de mare putere, din România. „CETAL-ul, cu pivotul său principal, laserul de 1 petawatt, constitutie cea mai mare investiție în acest domeniu, în domeniul cercetării din România, valoarea investiției fiind de circa 17 milioane de euro. Iar pilonul principal – laserul de 1 petawatt – reprezintă un laser care, la nivel european, se găsește pe primul loc și printre primele locuri în lume, la această clasă de laseri”, spune Ion Morjan.

„Camera curată” care va „găzdui” respectivul laser este deja funcțională. Câțiva ingineri monitorizează în tăcere aparatele. Când vorbesc, o fac în șoaptă. Poartă basmale pe cap, halate albe și cipici: un fir de praf în această încăpere e echivalent cu un mic dezastru. Aceasta e camera în care va lua naștere fasciculul laser. Care va fi apoi transportat, printr-un tub vidat, un etaj mai jos, în „buncăr”, unde laserul va „bombarda” o țintă.

Laserul va fi inițiat în pulsuri de câteva femtosecunde. Deși invizibil, trebuie să ni-l imaginăm ca un „disc”de 16 centimetri și cu o grosime de câțiva microni. Cu timpul, cercetătorii intenționează ca acest „disc” să fie redus tot mai mult în diametru, pentru a spori, progresiv, puterea laserului.

„Vom desfășura diferite experiențe legate de scurtarea pulsului laser. Este un experiment cu care vom începe activitatea de cercetare în domeniul laserilor hiperintenși”, spune Ion Morjan. „Trebuie să vă spun că cele două tipuri de ținte pe care le vom utiliza vor fi ținte gazoase, care au ca țintă dezvoltarea de fascicule de electroni de mare intensitate. Vom pleca de la circa 100 de Mev, până spre ordinul Gev-ilor. Aceasta permițându-ne să facem experimente care, până în acest moment, nu se puteau face nici în România, nici în alte părți”, afirmă directorului Institutului de Fizica Laserilor.

Care ar fi aplicațiile laserului de la Măgurele

Un laser extrem de puternic, întins pe suprafața a două etaje. Genul de lucru pe care fizicienii îl găsesc extrem de util. „Așa cum bine știți, sistemul de comunicații, la nivel mondial, în cazul erupțiilor solare, este puternic perturbat. Energia pe care o dezvoltă radiația laser, în urma interacției cu diferite ținte, ne va permite să imităm fluxul acestor erupții și să găsim materialele necesare care să ne protejeze la aceste genuri de activități”, spune Morjan. Laserul și-ar putea găsi aplicabilitate și în domeniul medicinii. „La nivel  internațional, se lucrează intens în dezvoltarea prototerapiei, a cronoterapiei, ori, la nivelul de putere pe care îl atinge laserul și, în interacție cu diferite ținte, se pot genera fascicule de protoni care, pentru prima dată la acest nivel, vor fi testate”, spune directorul Institutului de la Măgurele. „Una dintre țintele noastre este să reușim ca, din laserul pe care l-ați văzut, să-l ducem la dimensiunile necesare, în așa fel încât peste câțiva ani, 10 ani, să existe posibilitatea, așa cum există tomograful, în orice spital modern, să existe și un sistem de tratare utilizând aceste sisteme”, declară Morjan.

Nu în ultimul rând, laserul de 1 petawatt va fi folosit ca un „poligon de încercări” pentru fratele său mai mare, viitorul laser de 10 petawați, care va fi construit, tot la Măgurele, în cadrul proiectului ELI NP – Extreme Light Infrastucture – Nuclear Physics, care se așteaptă a fi dat în funcțiune în aprilie 2015. „Vor fi testate elemente optice, sisteme optice, cât și experimente de producere de electroni și ioni, utilizând laserul de 1 petawatt. Nu putem și nu se va putea trece, în mod coerent, la o activitate științifică românească, în cadrul ELI-ului, dacă CETAL-ul nu va avea succes. Succesul românesc la ELI va depinde, în mare măsură de modul în care vom gestiona activitatea științifică ce se va desfășura în cadrul CETAL-ului”, spune Ion Morjan.

În total, pe platforma de la Măgurele vor lucra 200 de cercetători ca angajați permanent, iar alți 50 care vor face parte din personalul administrativ. Salariile pe care le primesc cercetărorii angajați la ELI-NP încep de la 1.800 de euro și pot ajunge până la câteva mii de euro. De exemplu, un cercetător post doctoral poate primi  până la 2.500 de euro, în funcție de performanță. În timp ce  cercetător senior, conducător de grupuri de cercetare, va primi un salariu cuprins între 5000 și 6.000 de euro.

Laboratorul de la Măgurele face parte dintr-o infrastructură europeană de cercetare ce  implică 40 de instituții academice și de cercetare din 13 state membre. În total, proiectul ELI-NP va costa 356,2 milioane euro, sumă din care UE a aprobase, până în februarie 2014, 180 milioane de euro.

„În al doilea rând”, spune Morjan, „consitutie un loc unde se pot antrena și se pot selecta, cei mai buni cercetători, cele mai bune idei, care vor fi dezvoltate odată cu darea în folosință a laserului ELI NP, care e, de fapt, de 20 de petawați, sunt două brațe a câte 10 petawați. Gândiți-vă că, prin cercetări, prin scurtarea unor pulsuri, de fapt puterea va putea crește de la 1 petawatt aici, la 10, de la 10, la 100, asta însemnând posibilitatea de miniaturizare”.

Mihnea Lazăr