MÉSZÁROS SÁNDOR

A Hold válaszolt
Bay Zoltán radarvisszhang-kísérlete

Fél évsz zaddal ezelőtt, 1946. február 6-án, szerda éjjel a Tungsram Rt., akkori nevén Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. kutatólaboratóriumának lapos tetejű épületén egy hatalmas sík antenna a Hold fényes arcát követte. A sokszori előzetes próbálkozás után most először sikerült a Holdra sugárzott és visszaverődött rádiójeleket érzékelni. A kísérletek szülőatyja Bay Zoltán volt, aki abban az időben az Egyesült Izzó műszaki vezérigazgatója és a Budapesti Műszaki Egyetem atomfizikai tanszékének professzora volt.

Jelen cikk szerzője 1946–47-ben időnként meghallgatta Bay Zoltán magas szintű atomfizikai előadásait, majd a Tungsramhoz kerülve a holdvisszhang-kísérletek tárgyi és írásos emlékeinek lelkeságyűjtője lett.

A második világháború hazánkat súlyos helyzetbe sodorta, ezért 1942-ben a hadiiparban már erőltetett munka folyt. A híradástechnikát is nagy lendülettel kezdték fejleszteni, létfontosságű feladatt  vált a mikrohullámú adástechnika és ezen belül a repülőgépek észlelését, felderítését szolgáló lokátortechnika létrehozása.

Az első fejlesztési lépésekre az Egyesült Államokban tettek javaslatot, amikor 1922-ben A. H. Taylor és L. C. Young rádiókommunikációs kísérleteik közben a Potomac folyón az elhaladó hajók miatt az adó és vevő között az összeköttetésük megszakadt. Ugyancsak Young és munkatársai észlelték először, hogy a repülőgépek elhaladása is hasonló zavart okoz. Az Egyesült Államok haditengerészete 1931-ben ellenséges hajók és repülőgépek kimutatására szolgáló rádióberendezések kutatására és fejlesztésére indított programot. 1940-ben az angol és amerikai együttműködés alapján kifejlesztett 9 cm hullámhosszon dolgozó magnetron adta kezünkbe a kulcsot a mai napig használatos felderítő radarrendszerek megvalósításához. A szigorú titoktartás mellett kiépített radarhálózat segítségével  állították meg a német légitámadásokat az angliai csata során. A németek hasonló lokátoraikat mikrohullámú triódákkal építették, ezért az elérhető hullámhossz 50 cm volt. Magnetron fejlesztésére náluk csak a háború végén került sor.

A lokátortechnika hazai fejlesztése

Magyarországon – a romló hadihelyzet és a várható légitámadások miatt – 1942-ben a Hadi Műszaki Tanács javasolta a Honvédelmi Minisztériumnak – ugyancsak szigorú titoktartás mellett –, hogy a Tungsram kutatólaboratóriumában, Bay Zoltán vezetésével létesüljön egy mikrohullámú és lokátorkutató csoport. A titkosságra jellemző, hogy az Izzó vezérigazgatója, Aschner Lipót sem volt beavatva, meg is jegyezte egyszer, hogy nem tudja, mire adta a pénzt.

A Bay-csoport kb. 40 főből  állt és tagjai a vállalat legkiválóbb mérnökeiből, fizikusaiból, vegyészeiből és szakmunkásaiból tevődtek össze. Bay Zoltánnak nagy utánjárással sikerült a zsidó származású szakembereket a csoportba engedélyeztetni, akik közül néhányan ezáltal megmenekülhettek a deportálástól.

A Bay-csoport fejlesztési lehetősége a német koncepciót követte és különleges mikrohullámú triódák alkalmazására épült. A magnetront az irodalomból ismerték, azonban fejlesztése igen hosszú időt vettávolna igénybe. Ezért is döntöttek a hagyományos csövek továbbfejlesztése mellett. Az EC103 volt az első mikrohullámú trióda, amely 55 cm hullámhosszon 15–20 W nagyfrekvenciás jelet tudott szolgáltatni. 1200 V-os anódfeszültséggel, impulzusüzemben 1–2 kW is elérhető volt vele. E csőtípus sikere alapján született meg az EC108 jelű adótrióda 1943-ban. Ez a cső 4500 V anódfeszültségnél 10 kW-ot szolgáltatott, 55 cm hullámhossztartományban. Ez az eredmény annak idején világviszonylatban is kiváló volt. Már 1943  áprilisában észleltek radarjeleket a katódsugárcső ernyőjén, amikor hajók és uszályok haladtak a Dunán 18 km-en belül. A kísérleti lokátor a Tungsram Standard épületének tetején volt felállítva. Ennek alapján a Standardnál alakított k ki – Istvánffy Edvin vezetésével – a végleges berendezést.

Az első honi gyártásű lokátort a János-hegyen állított k fel. Ez a hely azonban nem bizonyult megfelelőnek, ezért  helyezték Sári község mellé, ahol 1943. december 20-án kezdett üzemelni. A második berendezés Jászkisérre került vadászrepülő-felderítő lokátorként. 300 km hatósugarúnak tervezték, de 500 km-ig mért! Kedvező időjárás mellett az Alpok 800 km-re fekvő csúcsai is érzékelhető jeleket mutattak. A “Borbála” fedőnevű lokátorból 3 db-ot gyártottak a Standardnál és a 40 mm-es gépágyúk futóművére szerelték. A parabolaantennák és más szerelvények a Mávagban készültek. A magyar honvédség azonban rendelkezett jelentősebb mennyiségű német “Würzburg-Riese” lokátorral is.

E berendezésekről ez ideig nem sikerült fényképes dokumentumot tal lni. A berendezések hadizsákmányként elkerültek az országból. A Bay-csoport nevesebb szakemberei voltak az atomfizikai tanszékről Papp György és Simonyi Károly, a csöveket Winter Ernő, Vámbéri Lőrinc és Budincsevits Andor fejlesztette ki. Jelentős szerepe volt az elektronika kialakításánál  Dallos Györgynek, aki 1944 végén Sopronkőhidán vesztette életét. A lokátor hazai gyártásának kormánybiztosa Jáky József alezredes volt, aki bombatámadás áldozata lett. Katonai feladattal vett részt a csoportban Tari László. Szükséges kiemelten hangsúlyozni, hogy a Bay-csoport a lokátor- és a mikrohullámú technika területén igen rövid idő alatt kimagasló eredményt ért el, minden külső segítség nélkül, elzárt körülmények között. Sikereik biztatóan hatottak a világraszóló holdvisszhang-kísérletek elindítására, 1944 márciusában.

A Hold-visszhang kísérlet gondolata

Bay Zoltán 1944 márciusának elején azzal állt a csoport elé, hogy “Meg fogjuk lokátorozni a Holdat!” Az elképzelést a csoport tagjai nagy lelkendezéssel fogadták. A hadi feladatok mellett ilyen kísérletre csak Jáky alezredes engedélyével kerülhetett sor, aki szerencsére támogatta a gondolatot, mert őt is érdekelte annak várható eredménye.

Ebben az időben még csak feltételezés volt, hogy a mikrohullámú jelek kisugározhatók a Földről és az sem volt biztos, hogy a jelek a Hold felszínéről visszaverődve megérkeznek a földi vevőantennához. Nagyon nagy gondot jelentett a Hold 380000 km-es távolsága is. A kisugárzott mikrohullámú jelek a távolság negyedik hatványával csökkennek. A sok gyenge pont ellenére Bay Zoltán munkatársaival, Papp Györggyel és Simonyi Károllyal munkahipotézist állított fel a Hold felületének visszaverő-képességére, amit 10%-ra becsültek. Feltételezték azt is, hogy az 1 m körüli hullámhosszúságú sugárzás az ionoszféra rétegein veszteség nélkül  halad tovább,  a Holdról visszavert energia a térben egyenletesen szóródik szét.

Ezek a kemény feltételek azonban rémisztően hatottak a kísérlet sikeres kivitele szempontjából. A visszaérkező jel a becsült zajszintnek 1/10 része lehetett, amit észlelni reménytelennek tűnt.

Bay Zoltánnak azonban kitűnő és akkoriban szokatlan ötlete támadt. Javaslata szerint nem egyenként kell a visszaérkező jeleket detektálni, észlelni, hanem a jeleket ismételve és összegezve a zajszint fölé kell emelni. A Hold–Föld távolságot a mikrohullámú jelek 2,5 másodperc alatt futják be oda-vissza. Ezért, ha 3 másodpercenként egyetlen jelet sugároznak a Holdra és a visszaérkező jeleket összegezik, akkor 1000 hasznos jel összegezésére 50 perc üzemidő szükséges. Ez alatt az idő alatt azonban az összes beérkező jelet meg kell őrizni és összegezni kell. A számítástechnika mai módszereivel ez a feladat gyerekjáték, de akkor ez csak egy újabb Bay-ötlettel vált megvalósíthatóvá.

Bay Zoltán ötlete alapján Budincsevics Andor és üvegtechnikusa, Várbíró Emil különleges hidrogén coulométert készített. A 10 párhuzamos voltaméter-kapilláris közös anóddal egy közös üvegedényhez csatlakozik. A kapillárisok katódjait egy forgótárcsás kapcsoló 3 másodpercenként kapcsolta a vevő kimenetére. A Holdról érkező hasznos jel mindig csak egy és ugyanazon voltaméter-kapilláris katódjára kerülhet. A kapillárisokban a 30%-os kálium-hidroxid vizes oldatából felszabaduló hidrogén a folyadéknívón mérhető. Az 50 perces üzem alatt a jel összegeződve és tárolva a jel/zaj szintet 30-szorosan megnöveli, amit reménykeltőnek fogadtak el és felkészültek a kísérletekhez.

A háború alatti kísérletek

1944 nyarán a Tungsram-kutatóban folytak az előkészületek a kísérleti munkák elindítására. Amikor már majdnem minden összeállt és a coulométer is elkészült, a csoportot és a berendezéseket Nógrádverőcére telepítették. Magas deszkakerítés mögé elrejtve, egy  ágyótalpon állt a 3 m átmérőjű parabolaantenna, egy üres panzió kertjében, a berendezkedés után sikerült elvégezni az adóvevő-készülék hangolását és próbaüzemeltetését. Már számos vakpróbát is elvégeztek, amikor augusztus végén az antennát a Holdra irányítva adáspróbákat is végeztek, egyelőre sikertelenül. A készülékek gyakran meghibásodtak, nem lehetett 50 percig egyfolytában üzemeltetni. Az áramszolgáltatás sem volt kielégítő.

Szeptember végén a harctéri események várható közeledése miatt a hadvezetőség a Bay-csoportot a berendezésekkel együtt az újpesti telephelyre rendelte vissza. Végül is szerencséjük volt ezzel a visszaköltözéssel, mert néhány nap múltán a verőcei telepet számos bombatalálat érte, minden romhalmazzá  változott.

A visszaköltözéskor a nyilas uralom a Bay-csoportot már nem ismerte el, a katonaköteleseket bevonultatták, a gyár dolgozói az óvóhelyekre költöztek. Egyre szaporodtak a bombatámadások.

A háború alatt a Bay-csoportban számos zsidó származású mérnök és szakember tevékenykedett, akiket Bay Zoltán élete veszélyeztetése mellett is mentett, amíg lehetséges volt. Végül 1944 végén neki is bujdosnia kellett, mivel részt vett egy alakuló ellenállási mozgalomban, Szent-Györgyi Albert oldalán. Végül a Margit körutat is megjárta. 1944 novemberében a németek elrendelték a gyár kitelepítését a dolgozókkal együtt. Először Bay Zoltánnak, majd elmenekülése után Telegdy Árpád igazgatónak sikerült elodáznia és megakadályoznia a kitelepítést. Sajnálatos és szomorú tény, hogy ezért Telegdy Árpád életét is feláldozni kényszerült.

A sikeres Hold-visszhang kísérletek

1945. január 10-én foglalták el az oroszok Újpestet és az Izzót. Az élet lassan elindult. Hazajöttek a hadifoglyok és a szökevények. A környékbeli falvakból is megérkeztek a nődolgozók. Számolták a halottakat és az eltűnteket. 20-án már az oroszok számára kellett katonai csöveket gyártani. A gyárat csak egyetlen bombatalálat érte, így hamar elindulhatott a munka. Februárban azonban a jeges árvíz elöntötte a gyárat. Minden pince víz alá került, tönkrementek az ott tárolt anyagok, iratok is.

Bay Zoltán ennek ellenére mégis úgy határozott, hogy a Hold-visszhang kísérleteket elindítják. Az elhatározás után nemsokára, március végén az orosz csapatok újabb különítménye leszerelte a gyárat, 700 vagonban elszállítottak mindent. Sor került a katonai radarberendezésre és az antennára is. Ennek a szomorú és igazságtalan tragédiának a pontos leírását Bay Zoltán “Az élet erősebb” c. könyvében tanulmányozhatjuk.

1945 nyarán sikerült a Standardtól egy 2,5 m-es hullámhosszon működő felderítőradar berendezés egységeit megkapni a Hold-kísérletek elindításához. Ennek a berendezésnek a hullámhossza ötszöröse volt az előző próbálkozáséhoz képest. Ezt a veszteséget az új antenna méretének megnövelésével pótolták. A nagyméretű síkantennát Istvánffy Edvin tervezte. 8x6,5 m nagyságű szögvaskeretből állt és 36 dipól szolgált rajta az adó és a vételi jelek sugárzására, illetve felfogására. A masszív, kecsesen merevített vaskeretet egy forgatható állványra szerelték, vízszintes tengelyén keresztül a magassági szöget kurblival lehetett beállítani. Az antennakolosszust a kutató lapos tetejére telepítették. Az elhelyezés vázlata az 1. ábrán látható. Az épület tető alatti második emeletén lévő szobákban voltak az adó, a vevő, a tápegység berendezései és a műszerek. Egy fémesen árnyékolt ketrecben volt elhelyezve a vevő végerősítője és a hozzá kapcsolódó coulométer. Az adó és a vevő összehangolását és a bemérést Barta István végezte. Ennél a kísérletnél az adóból 0,06 másodperces impulzusokat sugároztak a Hold felé. Az adóban két darab 0QQ 500/3000 típusű adócső üzemelt. Az impulzusokat 3 másodpercenként ismételték oly módon, hogy a szünetekben a –2000 V-tal lezárt rácsokat földpotenciálra kapcsolták a forgókapcsolóval.

A vevőkészülék 200 kHz sávszélességű bemenettel rendelkezett, míg a detektálás után a sávszélességet 20 Hz-re szűkítették. A vevőben az akkor gyártott rádiócsöveket alkalmazták. A forgókapcsoló csak a vétel ideje alatt kapcsolta a coulométereket a végerősítő EL6 cső anódjára. Adás alatt a forgókapcsoló a vevő kényes fokozatait “immunizálta”, akkori zsargon szerint “döglesztette”, hogy az erősítés a vétel alatt zavarmentes legyen.

1945 decemberében már minden összeállítva várta a kísérletek indítását. Elkezdték a beméréseket, vakpróbákat tartottak. Lázas tevékenység kezdődött. Az Izzó vezetősége az akkori szűkös ellátási viszonyok mellett a közreműködő szakembereket kenyérrel, liszttel, krumplival és melasszal látta el. A kísérleteket csak éjjel végezhették, mert a rádiócsőgyártásban üzemelő berendezések elektromos zajszintje zavarta a finom észlelést. A sikeres és értékelhető Hold-visszhang kísérletre február 6-án éjjel került sor. A visszaérkező jeleket összegző coulométerben 4%-kal volt magasabb a jelszint, mint a tisztán zajt összegző coulométer-kapillárisoknál. Ez az érték már jóval meghaladta a hibahatárt, így a kísérletet sikernek fogadták el. Ebben az időben a kísérletek aktív résztvevői voltak: Simonyi Károly, Papp György, Pócza Jenő, Bodó Zalán, Csiki Jenő, Tari László, Takács Lajos, Magó Kálmán, Horváth Tibor és ifj. Bay Zoltán, a professzor unokaöccse és természetesen még sokan mások is, akiket az irodalom nem említ.

Bay Zoltán már másnap sajtókonferencián jelentette be a kísérletek eredményét és jelentőségét. A sietség oka az volt, hogy a hírek szerint Amerikában néhány héttel korábban bejelentették a hasonló Hold-radar kísérleteik sikerét. J. H. De Witt ezredes Belmarban egy nagy teljesítményű berendezéssel, egyedi impulzusokat is detektált. Mindezek ellenére a világsajtó elismerte a magyar kísérletek sikerét is, kiemelve a jelösszegzés újszerűségét, szellemességét. A jelismétléses és jelösszegzéses módszert a korszerű radarcsillagászat ma is alkalmazza, természetesen a modern számítógép-technikával kombinálva.

Bay Zoltán a kísérletekről külföldön is tartott beszámolót, ezzel hazánknak a háború végeztével a nagy sikerű tudományos munkával megbecsülést és elismerést szerzett. E nevezetes kísérlet is hozzájárult ahhoz, hogy az Egyesült Izzó hírneve és elismertsége a nemzetközi piacokon folytonos maradjon. Bay Zoltán azonban már a “fokozódó” politikai helyzetben nem kapott itthon elismerést, s 1948 májusában elhagyta az országot, mert élete is veszélybe került. Akkoriban már folytak az ismert Standard-perek. Az Izzóban még nem hitték, hogy távozása végleges. Az Izzó-lapban megjelent egy hirdetés is: “Elveszett egy foton, aki megtalálja, kap egy Bohr-féle atommodellt!” A “Foton” levélben jelezte, hogy távozása végleges. Később Bay Zoltánt megfosztották a tisztségeitől és magyar állampolgárságától is.

A szerző 1949-ben a nyári üzemi gyakorlata alatt még megcsodálhatta az antennakolosszust a kutató tetején. Amikor 1950-ben mérnökként belépett az Izzóba, az antenna már nem létezett. 1986-ban a Tungsram Rt. 90 éves fennállásának ünnepi előadásán e szerző az antenna 20-szor kicsinyített modelljével ajándékozta meg a gyári múzeumot, így állítva emléket a világraszóló tudományos sikernek. Emlékek kutatása és keresése közben találkozott Tari Lászlóval, aki 1948 óta őrizte a kísérletek hiteles, kézzel írottánaplóját, amit a szemétkosárban talált annak idején. A megtalált napló egy részletét a 2. ábrán láthatjuk. A napló a verőcei kísérletek részleteinek rögzítésével, 1944. július 27-vel kezdődik és 1946. május 8-án zárul. A naplóból derül ki, hogy 1946. február végétől a Napra is küldtek mikrohullámú jeleket. A szerző ezúton is kéri mindazokat, akik más fontos tárgyi vagy írásos emlékkel rendelkeznek, értesítsék őt a szerkesztőségen keresztül.

Bay Zoltán 1973-ban jöhetett haza ismét, amikor meglátogatta régi munkahelyét, egyetemét. Visszakapta tisztségeit, előadásokat tartott a Hold-kísérletekről és az Egyesült Államokban végzett tudományos munkájáról. 1992-ben halt meg, hamvai szülőfalujában, a gyulavári temetőben nyugosznak.
 

IRODALOM

Bay Z. Fizikai Szemle, XXIV, 4. szám, 1974.
Bay Z. Hazai mikrohullámú kísérletek. Elektrotechnika, 1–5. és 6–8. szám, 1946.
Bay Z. A Hold-visszhangtól az új méterig. Kriterion Könyvkiadó, Bukarest, 1985.
Bay Z. Az élet erősebb. Csokonai–Puskin Könyvkiadó, Debrecen, 1990.
Pócza J. Jelek a Holdról. Rádió Technika, 1948. április.
How Diana touched the Moon, IEEE Spectrum, May 1980.
Kiss Tibor: Rádióévkönyv, 1947.