Experimentul NOTTE (Neutrino Oscillations Detection with Telescopes during the Total Eclipse) a fost conceput ca o cooperare între Departamentul de Fizică al Universității din Bologna, Italia, Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare Aerospațială „Elie Carafoli” – INCAS, București și Institutul de Științe Spațiale-ISS, Măgurele.

NOTTE a fost un experiment complex care trebuia să demonstreze ipoteze și teorii fundamentale din fizica particulelor elementare și astrofizică. Mai precis, experimentul căuta dezintegrări ale neutrinilor în timpul eclipsei solare totale din 11 August 1999. Experimentul implica fotonii vizibili emiși de neutrinii care se deplasau între Lună și Pământ.

Experimentul a folosit două telescoape optice, unul de 250/1200 mm, plasat la sol, dar la altitudine mare, de peste 1.500 m, la munte, iar altul, de 150 mm, în aer, la bordul unui avion MIG 29 care zbura de-a lungul proiecției zonei de totalitate (umbră) pe teritoriul României. Ambele telescoape au fost echipate cu senzori CCD de 786X512 pixeli cu citire rapidă SCSI.

Sarcina ce revenea INCAS în cadrul experimentului NOTTE a fost construcția sistemului activ de ghidare pentru orientarea acestor echipamente de măsură și înregistrare către centrul Eclipsei, cu erori absolute în limita a 10 minute unghiulare. Sistemul a fost conceput să compenseze perturbațiile induse de zborul avionului.

Partea română a proiectului a fost finanțată de Ministerul Cercetării din acea vreme și INCAS a subcontractat obținerea de studii de specialitate de la Universitatea Politehnica București și Academia Militară. Echipa extinsă de concepție și proiectare a sistemului era alcătuită din câțiva specialiști ai INCAS (ing. principal Vasile Andrei, ing. principal Ion Nilă, cercetător principal Sorin Radnef), dar nucleul a fost constituit din inginerul Andrei Plaian, responsabilul de proiect și cercetătorii principali Ioan Ursu și George Tecuceanu.

incas-stiinta-tehnica-6Îmi amintesc cu emoție acele zile intense din 1999. Andrei Plaian a dezvoltat Planul de 26 de activități, care a început cu o specificație la 25.01.1999 și trebuia să aibă ca urmare executarea unui experiment în timpul eclipsei, la data de 11.08.1999. Nu pot spune că legat de acest proiect complex, cu termene fixe, nu au apărut tot felul de voci sceptice și profeții sumbre din partea celor care participau mai mult ca observatori și care parcă exaltau anunțând eșecul iminent al proiectului.

Proiectul nu poate fi terminat la timp! Sunt necesare fonduri suplimentare pentru achiziții de subsisteme speciale, giroscoape etc”. Colegul Plaian s-a confruntat cu astfel de opinii zilnic, timpul se scurgea, iar el încă nu găsea Soluția. Până când, într-o dimineață de mai, a venit inspirat: „Am găsit, știu ce trebuie făcut”. Și așa a fost, din acel moment el a dezvoltat soluția tehnică, a cumpărat personal material, a confecționat„pe genunchi” motoarele electrice și a gândit, pas cu pas, sistemul de control cu algoritmi euristici.

În paralel, mica echipă a dezvoltat și algoritmul de control standard LQG. Sistemul a fost testat la birou prin construirea unui banc de teste, Luna în timpul eclipsei fiind reprezentată de o bucată rotundă de cauciuc negru lipită pe o planșetă aflată la aproximativ 3m de sistemul de testare pe care era fixată camera. Perturbațiile au fost introduse manual, prin dezechilibrarea sistemului pe direcția a două axe rectangulare.

În acest scop s-a realizat o platforma mobilă cu poziție controlată (CPMP) cu două grade de libertate de rotație, pusă în mișcare de două servomotoare de curent continuu cu inerție mare. Cele două grade de libertate, reprezentate de rotațiile în jurul a două axe perpendiculare pe direcția către eclipsă, erau decuplate cinematic și inerțial, iar controlul se lansa doar relativ la ele pentru a contracara perturbațiile induse în jurul lor.

Evident, soluția era foarte elegantă și simplă, pe baza observației fundamentale a proiectantului care a exploatat faptul că perturbațiile în jurul axei cu direcția la eclipsă nu afectau direcționarea camerei spre centrul eclipsei. INCAS a conceput algoritmul de control, implementarea digitală și secvența de captare a imaginilor, iar calculul erorilor de poziționare a fost preluat de ISS.

Sistemul CPMP a fost în prealabil testat la sol și în zbor. Dar ce s-a întâmplat în acea zi fatidică pe aeroportul din Timișoara nu este departe de poveștile senzaționale. Citam din raportul responsabilului de proiect din partea INCAS, inginer Andrei Plaian:

La aproximativ 10 a.m. a început o ploaie, în general slabă, dar cu intensificări torențiale pe alocuri, cu fulgere și vânt puternic timp de câteva minute; aceste variații în intensitatea ploii și vântului au fost prezente până la începutul fazei totale a eclipsei. Până în jurul orei 13 :00, când avionul a fost remorcat pe pista de decolare, am fost martorii, împreună cu personalul militar și tehnic, decolării a două avioane civile. Vizibilitatea a fost bună, ceea ce a permis urmărirea evoluției avioanelor pe distanța de 2-3 km, până când au dispărut în nori. La ora 13.20 am mers împreună cu Liviu Stefanov (ISS) către MIG-ul 29 care aștepta lângă pista de decolare.

La aproximativ 150 m de avion, ploaia a devenit din nou torențială. Am fugit și ne-am adăpostit sub aripă, împreună cu echipa tehnică militară care era deja acolo. În câteva minute a sosit și un autobuz care a fost parcat la aproximativ 10 m de avion și în care ne-am adăpostit până la ora 13.30, când ploaia a scăzut mult în intensitate.

La ora 13.35, Liviu Stefanov a urcat pe scara avionului pentru a fi gata să activeze CPMP în orice moment. Pilotul se afla deja în cabină. La ora 13.40, ploaia torențială a început din nou, deci pilotul a fost nevoit să închidă aproape de tot cupola cabinei. Pe alocuri, la câțiva km depărtare, se puteau vedea fulgere. La ora 13.42, pilotul a primit ordin să abandoneze misiunea și să coboare din aparat, deși ploaia încetase. Toți cei prezenți au fost vizibil dezamăgiți și dezaprobau decizia de anulare a misiunii.

La ora 13.51, pilotul a primit ordin prin radio să se urce în cabină și să reînceapă procedurile. În graba, acesta s-a urcat la bordul aparatului și a pornit motoarele. În același timp, Liviu Stefanov a pornit CPMP, dar era clar că momentul optim pentru decolare trecuse. Până când avionul a ajuns la capătul pistei de decolare, Eclipsa a intrat în faza de totalitate. După o scurtă așteptare la capătul pistei de decolare, avionul nu a mai primit permisiunea de decolare și misiunea a fost anulată, de data asta permanent”.

Într-adevăr, din păcate Comandantul care a fost la comanda întregii operațiuni s-a dovedit a fi foarte, foarte indecis. Comandantul a anulat misiunea pentru ca apoi să ordone executarea ei, ca ulterior să o anuleze din nou. Aceste schimbări au avut loc în cursul a 15 minute, dar nu au fost justificate de schimbările în condițiile meteo.

În final, pe lângă rapoartele oficiale, au fost elaborate două lucrări care au fost prezentate la prestigioasa conferință de la Trieste – 7th International conference on accelerator and large experimental physics control systems, 4-8 octombrie 1999:

  1. Plaian, A., I. Ursu: Position control system for the NOTTE Experiment
  2. Ursu, I., A. Plaian, F. Ursu: Positioning Algorithms in the NOTTE Experiment.