Dwaj naukowcy z UZ otrzymali granty na projekty badawcze

26 listopada 2020 r.

 

W ostatni piątek, 20 bm. Narodowe Centrum Nauki już po raz dziewiętnasty ogłosiło wyniki swoich czołowych konkursów OPUS i PRELUDIUM. Na projekty  realizowane w ramach badań podstawowych polscy naukowcy otrzymają ponad 487 mln zł. 

 

Miło nam poinformować, że wśród osób, które zdobyły granty na swoje badania są dwaj naukowcy z UZ: prof. dr hab. inż. Krzysztof Gałkowski z Instytutu Automatyki, Elektroniki i Elektrotechniki oraz prof. dr hab. Giorgi Melikidze z Instytutu Astronomii im. profesora Janusza Gila.

 

OPUS to konkurs adresowany do wszystkich naukowców, bez względu na posiadany staż badawczy i stopień naukowy, w którym można ubiegać się o finansowanie projektu badawczego, w tym również zakładającego zakup lub wytworzenie aparatury naukowo-badawczej. Dodatkowo, formuła konkursu OPUS 19 została poszerzona o elementy konkursu HARMONIA, co dało możliwość ubiegania się o finansowanie projektów prowadzonych we współpracy międzynarodowej dwustronnej lub wielostronnej, a także przedsięwzięć realizowanych przy wykorzystaniu przez polskie zespoły badawcze wielkich, międzynarodowych urządzeń badawczych. Dziewiętnasta edycja konkursu OPUS cieszyła się rekordowym zainteresowaniem, w wyniku którego do NCN wpłynęły aż 2 424 wnioski na łączną kwotę ponad 2,5 mld zł. Na podstawie przeprowadzonej oceny eksperckiej finansowanie w łącznej wysokości prawie 451 mln zł przyznano 352 projektom.

 


Oba zielonogórskie projekty będą realizowane w obszarze nauk ścisłych i technicznych.
 

prof. K.Gałkowski laudacja 1.jpg

Prof. K. Gałkowski podczas wygłaszania laudacji na cześć prof. Erica Rogersa z University of Southampton w trakcie uroczystości nadania gościowi z Anglii tytułu doktora honoris causa Uniwersytetu Zielonogórskiego, w czerwcu 2017 r. Fot. Kazimierz Adamczewski

Prof. dr hab. inż. Krzysztof Marek Gałkowski (Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki) jest kierownikiem projektu zatytułowanego „Rozwój teorii i praktycznych zastosowań Sterowania Iteracyjnego z Uczeniem (ILC), procesów powtarzalnych i systemów wielowymiarowych (nD)”, na realizację którego otrzyma 1 362 600 zł. Grant został przyznany w panelu ST 7 – inżynieria systemów i telekomunikacji.

 

Streszczenie popularno-naukowe projektu brzmi następująco:
 

Układy wielowymiarowe (nD) charakteryzują się rozprzestrzenianiem informacji w wielu niezależnych kierunkach, co jest realizowane poprzez fakt, że wszystkie zmienne systemowe, jak wejścia, wyjścia i stany są funkcjami wielu zmiennych (ciągłych i/lub dyskretnych), a dynamika występuje wzdłuż każdej zmiennej. Układy te są bardzo zbliżone do układów o parametrach rozłożonych, czyli opisywanych równaniami o pochodnych lub przyrostach cząstkowych. Szczególnym przypadkiem układów wielowymiarowych nD są tzw. procesy powtarzalne, gdzie jedno wykonanie/iteracja/próba danej operacji jest oznaczane poprzez jedną zmienną niezależną systemu (z definicji dyskretną), a pozostałe zmienne o charakterze czasowym lub przestrzennym są ciągłe lub dyskretne lub mieszane. Wymagany jest przy tym więc skończony i najczęściej stały czas trwania każdej iteracji/próby i dynamika układu przebiega w skończonym, regularnym obszarze na płaszczyźnie lub więcej wymiarowej przestrzeni. Procesy powtarzalne mają wiele zastosowań praktycznych w sytuacjach gdzie operacje wykonywane są cyklicznie, jak np.: praca silnika, robota podawczego i wiele innych. Sterowanie iteracyjne z uczeniem (ILC) jest to technika sterowania polegająca na ciągłym doskonaleniu sterowania z próby na próbę, przy uwzględnianiu poprzednich prób, w celu minimalizacji odstępstwa bieżącego sygnału wyjściowego od zadanego sygnału odniesienia. Tak więc ILC posiada naturalną strukturę procesu powtarzalnego i podejście to może być z powodzeniem stosowane do badania i projektowania systemów sterowania w tym sensie. ILC znajduje wiele zastosowań w przemyśle i współcześnie jest przedmiotem intensywnych badań. 
 

Jednym z celów niniejszego projektu jest rozszerzenie możliwości zastosowania ILC do układów wykorzystujących lewitację magnetyczną, dwudyskowego oscylatora z elastycznym trzonem i wiele innych urządzeń zawierających elastyczne elementy deformowane pod działaniem siły, np. łożysko magnetyczne. Planuje się również zastosowanie ILC do układów przełączalnych. 
 

Planuje się również prowadzić badania podstawowe, jak np. będzie rozważany problem ekwiwalentności klas układów nD, jak np. ILC z modelami stanowymi typu Roessera i Fornasiniego-Marchesiniego, przy użyciu aparatu macierzy wielomianowych. Jednym z głównych celów jest tu redukcja wymiaru modelu.

 

Ten projekt, którego realizację przewidziano do 2024 r., będzie realizował międzynarodowy zespół badaczy, pod kierunkiem prof. K. Gałkowskiego. Wśród partnerów zagranicznych znaleźli się: prof. Pavel Pakshin,  Arzamas Polytechnic Institute of R.E. Alekseev, Nizhny Novgorod State Technical University, Nizhny Novgorod  (Federacja Rosyjska) ze swoją grupą badawczą; prof. Li Xu, Department of Intelligent Mechatronics, Akita Prefectural University, Akita (Japonia) ze swoją grupą badawczą; prof. dr inż. Harald Aschemann, Chair of Mechatronics, University of Rostock (Niemcy) ze swoją grupą badawczą; prof. Mohamed Boudellioua, Department of Mathematics, Sultan Qaboos University, Muscat (Oman) ze swoją grupą badawczą oraz prof. Eric Rogers – Department of Electronics and Computer Science, University of Southampton, Southampton, (Wielka Brytania) ze swoją grupą badawczą. W tym miejscu przypomnijmy, że w czerwcu 2017 r. prof. Eric Rogers otrzymał przyznany przez Senat Uniwersytetu Zielonogórskiego tytuł doktora honoris causa zielonogórskiej uczelni, a współpraca obu profesorów trwa już ponad 20 lat.
 

W polskiej grupie badawczej, oprócz prof. K. Gałkowskiego, znalazło się 4 naukowców z UZ, wspieranych przez kolegów z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu (1 osoba) i z Politechniki Białostockiej (1 osoba), a także 3 doktorantów z UZ.


 

prof. G. Melikidze 1.JPG

Prof. G. Melikidze podczas jednego ze spotkań ze studentami-obcokrajowcami, uczestnikami programu Erasmus+ na UZ. Po lewej stronie Kamila Rabiko, obecnie kierownik Działu Współpracy z Zagranicą UZ. Fot. Mamert Janion

Prof. dr hab. Giorgi Melikidze z Instytutu Astronomii im. profesora Janusza Gila jest kierownikiem projektu zatytułowanego „Modelowanie emisji radiowej o wysokiej jasności i pogody pulsarowej”. Na jego realizację otrzyma 832 200 zł. Grant został przyznany w panelu ST 9 – astronomia i badania kosmiczne.

 

Streszczenie popularno-naukowe projektu brzmi następująco:
 

Pomimo 50 lat intensywnych badań nad pulsarami, ich natura nadal pozostaje w dużej mierze niewyjaśniona. Wiemy, że pulsary powstają w wyniku eksplozji supernowej i emitują szeroki zakres promieniowania elektromagnetycznego, jak również fal grawitacyjnych. Głównym celem tego projektu jest zrozumienie natury radiowej emisji pulsarów, będących silnie namagnesowanymi, szybko rotującymi gwiazdami neutronowymi Gwiazdy neutronowe (GN) należą do niezwykle fascynujących, zwartych obiektów naszego Wszechświata. Rozmiar gwiazdy neutronowej wynosi około 20 km, podczas gdy ich masa odpowiada masie Słońca. Fizyczne procesy odpowiedzialne za aktywność emisyjną pulsarów wciąż pozostają tajemnicą. Gwiazdy neutronowe są ostatnim stadium ewolucji masywnych gwiazd, dlatego powinny być „martwymi” gwiazdami. Jednak niektóre z nich emitują ogromną ilość energii, czasami ich jasność przewyższa jasność Słońca o kilka rzędów wielkości. Emitują szerokie widmo promieniowania elektromagnetycznego, które rozpoczyna się od fal radiowych do bardzo wysokich energii gamma-fotonów. Głównym celem tego projektu jest zrozumienie natury emisji radiowej pulsarów.
 

Jednocześnie uczestnicy projektu będą koncentrować się również na badaniu ich właściwości rentgenowskich. Powszechnie przyjmuje się, że fale radiowe emitowane są za pomocą koherentnego promieniowania krzywiznowego w relatywistycznej plazmie magnetosferycznej. Plazma porusza się wzdłuż wiązki otwartych linii dipolowego pola magnetycznego pochodzącego z regionu czap polarnych. Ładowane cząstki doświadczają początkowego przyspieszenia tuż nad czapą polarną w tak zwanym wewnętrznym obszarze przyspieszającym, tj. przerwie polarnej. W badaniach przyjęto model częściowo ekranowanej przerwy polarnej (PSG) zaproponowany przez członków zespołu badawczego tego projektu. Cząstki przyspieszane w kierunku magnetosfery generują plazmę elektron-pozyton, podczas gdy cząstki przyspieszane w kierunku gwiazdy powodują nagrzewanie się czapy polarnej, która jest źródłem termicznego promieniowania rentgenowskiego. Obserwacje rentgenowskie pozwalają określić zarówno temperaturę, jak i rozmiar czapy polarnej. Analiza takich danych jest doskonałym narzędziem do testowania przewidywań modelu przerwy polarnej. Jedynym źródłem energii promieniowania pulsarowego jest energia kinetyczna rotacji gwiazdy. Dlatego powinny istnieć pewne zależności między właściwościami promieniowania cieplnego i koherentnego a tempem utraty energii obrotowej. Znalezione przez zespół zależności otworzyłyby nowy rozdział w badaniu wewnętrznego obszaru przyspieszającego. 
 

Realizatorzy projektu planują wykonywać pulsarowe obserwacje radiowe z niemal wszystkich nowoczesnych teleskopów na całym świecie. W rezultacie rozszerzą obecne bazy danych pulsarów, pokazując pewne określone zachowania w ich strukturze emisji radiowej. Planują również wykonywać jednoczesne obserwacje rentgenowskie oraz radiowe. Wszelka korelacja byłaby bowiem bardzo pomocna w zrozumieniu natury pulsara.


Naukowcy z Instytutu Astronomii im. profesora Janusza Gila od dawna zajmują się badaniem pulsarów. W skład zespołu badawczego tego projektu wchodzi jego kierownik oraz 6 wykonawców. Czworo spośród nich jest zatrudnionych w Instytucie Astronomii im. profesora Janusza Gila i współpracują z prof. G. Melikidze już od lat. Dwie pozostałe osoby zostaną wybrane pod względem wiedzy i umiejętności przydatnych przy realizacji tego projektu. Zgodnie z planem projekt powinien trwać 3 lata. Jednak panująca pandemia może pokrzyżować szyki i wydłużyć czas jego realizacji.
 

W tym projekcie obserwacje radiowe obejmą od 200 do 300 pulsarów, ale obserwacje rentgenowskie będą dotyczyły pojedynczych pulsarów. Członkowie zespołu badawczego będą korzystać z Obserwatorium w Indiach, czyli z „Giant Metrewave Radio Telescope” niedaleko Pune, a także z innych teleskopów w Europie i Chinach. ve Radio Telescope, NCRA-TIFR (Radio Observatory).

 

Większość zwykłych spostrzeżeń można poczynić zdalnie, jednak by współpraca była skuteczna potrzebne są spotkania „oko w oko”. Dlatego w tym projekcie zaplanowano spotkania z partnerami z Indii, Stanów Zjednoczonych i z Gruzji.

 

 


Serdecznie gratulujemy przyznanych grantów i życzymy efektywnych badań.

 
D&C JARY .:. (C) 2013-2016 Uniwersytet Zielonogórski .:. KONTAKT