Novostavba pro výzkumníka slunečního systému Max-Planck

(Foto: Jörg Stanzick, Carpus+Partner)

(Foto: Jörg Stanzick, Carpus+Partner)

(Foto: Jörg Stanzick, Carpus+Partner)

(Foto: Jörg Stanzick, Carpus+Partner)

(Foto: Jörg Stanzick, Carpus+Partner)

(Foto: Jörg Stanzick, Carpus+Partner)

Od května 2014 bude Rosetta, první kometární sonda ve vesmírném výzkumu, posílat své pozorování na Zemi z 800 milionů kilometrů vzdáleného vesmíru. Pro vyhodnocení dat se v lednu přestěhoval Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung do nového výzkumného objektu. Pouze díky co nejlepšímu oddělení vibrací může tento high-tech objekt, který zároveň hostí vysoce citlivé laboratoře pro vývoj a výrobu optických systémů a silně rozkolísané vibrační testovací stanice simulující podmínky vesmírného vybavení, fungovat. Zvláštností je, že datum nastěhování bylo již při plánování před čtyřmi lety neodkladně stanovené. Tento výzkumný objekt totiž – již deset let putující vesmírem – nebere ohled na termínové potíže na Zemi.

Jádro kometu Tschurjumow-Gerasimenko měří pouhé tři krát pět kilometrů. Přesto se vědci ESA o něj velice zajímají. Jeho vlastnosti mají umožnit zpětné závěry o vzniku a vývoji našeho slunečního systému. Proto je od března 2004 sonda Rosetta – nazývaná také kometární lovec, jak uvádí německé Centrum pro letectví a kosmonautiku (DLR) – na cestě k němu a v květnu vstoupí na jeho oběžnou dráhu. Na konci roku je naplánováno poprvé přistání na povrchu. Přípravy na to probíhají ve vesmíru i na Zemi na plné obrátky. Téměř současně se sondou, která se v lednu probudila ze svého úsporného režimu, se vědci Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) přestěhovali do speciálně vybudované výzkumné budovy na severním kampusu Georg-August-Universität Göttingen.

„Datum 29. ledna 2014 bylo jako datum nastěhování pevně stanoveno již od začátku projektu v červnu 2010,“ vzpomíná Ralf Walter, projektový manažer u hlavního projektanta Carpus+Partner. I při letech zkušeností s takovými velkými projekty je takový termín výzvou: „Bylo třeba všechny zúčastněné – projektanty, architekty a všechny řemeslníky – přesvědčit a naladit na tento termín. Společně jsme zde dole udělali maximum. Protože ovlivnit dráhu kometu zatím neumíme,“ říká Walter.

Neobvyklé je, že se stavebníci vzdali sjednávání smluvních pokut za zpoždění, což je běžné u projektů s kritickými termíny, a místo toho spolupracovali jako tým na rovnocenné úrovni. „Velkou výzvou byl dlouhý zimní období na jaře 2013. Museli jsme nechat stavbu hrubé konstrukce na čtyři týdny odpočívat,“ vzpomíná Heinz-Peter Frantzen, který byl u Carpus+Partner odpovědný za provádění stavby na místě. „Zpoždění se podařilo dohnat pouze díky vícesměnnému provozu s extrémně zrychleným harmonogramem v následujících týdnech.“

Že se úsilí vyplatilo, je zřejmé při pohledu za lesklou fasádu novostavby. Bezbariérová budova nabízí na ploše přibližně 20 000 metrů čtverečních vedle výzkumných laboratoří a kancelářských prostor knihovnu, odpočinkové a komunikační zóny, kavárnu, rozšiřitelné foyer pro akce, mateřskou školku, střešní zahradu a hostinské pokoje pro návštěvníky institutu.

Vibračně oddělené čisté místnosti s nadvýšením

Klíčové pro vyhodnocení signálů Rosetty a pro vývoj, výrobu a testování optických zařízení a sestav institutu jsou především udržitelná ochrana před vibracemi a podmínky čistého prostředí v jednotlivých výzkumných oblastech budovy. Vibrace nebo kontaminace částicemi by narušily vysoce citlivé měřicí přístroje a zkreslily data kometární sondy.

Požadavky na minimální vibrace jsou výrazně vyšší než u běžných projektů. Při výpočtech a simulacích v návrhovém plánování se ukázalo, že je lze realizovat pouze s rozsáhlými kombinovanými opatřeními. Šlo o to, kromě stínění před vnějšími zdroji hluku, jako je silniční doprava nebo větrné turbíny, konstrukčně oddělit vnitřní prostory, které vibrace emitují, od citlivých částí. Aby se zabránilo přenosu vibrací, jsou například zkušební stanice, vlastní dílna a zařízení technického vybavení budovy uloženy na plovoucích podložkách se Sylomerem a odděleny dilatačními spárami od laboratoří, kde jsou umístěny optické přístroje a sestavy. Ty mají vlastní nosné podlahy na základech z hutněného štěrku a částečně samonosné základové desky s Sylomerem. Vibrační testovací stanice, která simuluje zatížení senzorů a optických přístrojů například při startu rakety, je navíc oddělena pružinovými tlumiči. Tak jsou ostatní laboratoře chráněny před jejím vlivem.

Největší část celkových 2500 metrů čtverečních čistých místností je určena pro fyzikální, chemické a elektrotechnické experimenty. Jedním z vrcholů pro vědce sluneční soustavy je takzvaná hala s výškou až devět metrů. Dvě ze čtyř hal, o rozloze 180 až 240 metrů čtverečních, jsou jako čisté prostory třídy ISO 6 a 8. Architekt Albert Borucki ze společnosti Carpus+Partner uvádí: „Protože sem například montujeme komponenty vysoké až sedm metrů pro observatoře, které pak pomocí heliumballonů stoupají do stratosféry za účelem pozorování Slunce, musely být haly spojeny s odpovídajícími velkými rolovacími vraty. Přesný je i systém jeřábů pro přepravu, což v čistém prostředí není samozřejmostí.“ Třetí hala, nazývaná balonová hala, není čistou místností, ale kontrolovaným prostorem s monitorováním částic. Odtud je možné komponenty také vyvážet ven pro testování za povětrnostních podmínek. Čtvrtá hala slouží jako skladovací prostor.

Čisté haly jsou tak navzájem propojeny s ostatními čistými prostory a centrální chodbou s čistým prostředím (třída ISO 8), takže je možné se pohybovat v celém čistém prostoru bez nutnosti opouštět jej. Přístup je přes centrální osobní komoru. Aby bylo možné dlouhodobě zachovat flexibilitu, je geometrie místností v laboratořích variabilní, tj. stěny lze jednoduše přesunout – i bez změny výšky stropu. Významnou roli hrají prostory, kde jsou vyráběny komponenty pro důkaz mimozemského života. Jakákoli kontaminace například uhlovodíky nebo biologickými molekulami musí být zde vyloučena, aby byly výsledky výzkumu použitelné. Tyto místnosti jsou proto provedeny podle GMP standardu do nejvyšší třídy A.

Otevřená komunikační architektura v kancelářských prostorách

Na straně naproti laboratořím se zvedá nad soklovou částí nejvýraznější část budovy. Trojpodlažní kancelářský blok s prosklenou fasádou výrazně přesahuje na jižní straně budovu a zdá se, že jakoby plaval nad ní. Zatímco v nižší části budovy jsou vědecké výzkumné a obecné prostory, kavárna, různé – variabilními stěnami flexibilní – seminární a konferenční místnosti, foyer s výstavou nebo knihovna, v proskleném kvádru jsou kanceláře pro výzkum a správu.

Zde se ukazují rozmanité požadavky, které měli vědci na své nové zařízení nad rámec technického vybavení: pracovní prostory jsou charakteristické otevřenou strukturou podporující komunikaci. Krátké vzdálenosti a možnosti setkávání mají podporovat interdisciplinární výměnu a síťování – doplněné o možnosti úkrytu. Díky mateřské školce s vlastním venkovním prostorem, bytům pro hostující vědce a střešní zahradě o rozloze 2000 metrů čtverečních odpovídá budova i požadavkům měnících se struktur dnešní znalostní společnosti. Max-Planckovi vědci tak získali novostavbu s kvalitní architektonickou koncepcí, která vytváří optimální pracovní prostředí pro další generace výzkumníků.