Našli spôsob ako presmerovať búrkové blesky pomocou lasera

0

V demonštrácii vykonanej počas silných búrok na vrchole švajčiarskej hory vedci po prvý raz v teréne dokázali nasmerovať blesky pomocou laserov. Tento manéver spočíval vo vypálení silných laserových impulzov do búrkových mrakov a umožní nasadiť laserové systémy na ochranu pred bleskmi na letiskách, odpaľovacích plochách a vysokých budovách. „Kovové tyče sa na ochranu pred bleskom používajú takmer všade, ale oblasť, ktorú dokážu ochrániť, je obmedzená na niekoľko metrov alebo desiatok metrov,“ povedal Aurélien Houard, fyzik z École Polytechnique v Palaiseau. „Dúfame, že sa nám podarí rozšíriť túto ochranu na niekoľko stoviek metrov, ak budeme mať laser s dostatkom energie.“

Každoročne zasiahne Zem viac ako miliarda bleskov, čo spôsobí tisíce úmrtí, desaťkrát viac zranení a škody, ktoré dosahujú desiatky miliárd dolárov. Tradičné bleskozvody siahajú do čias Benjamina Franklina, v posledných rokoch však vedci hľadali iné spôsoby, ako chrániť budovy a predmety pred škodlivými údermi. Houard a jeho kolegovia v časopise Nature Photonics opisujú, ako vyviezli silný laser na vrchol hory Säntis v severovýchodnom Švajčiarsku a zaparkovali ho blízko 124 metrov vysokej telekomunikačnej veže, do ktorej blesk udrie asi 100-krát za rok.

Vedci medzi júlom a septembrom minulého roka vypálili do búrkových mrakov rýchle laserové impulzy. Prístroje nastavené na zaznamenávanie úderov blesku ukázali, že laser počas experimentov odklonil priebeh bleskových výbojov smerom nahor. Len jeden zásah sa však udial v dostatočne jasných podmienkach na to, aby výskumníci nafilmovali cestu blesku z dvoch smerov pomocou vysokorýchlostných kamier z niekoľkokilometrovej vzdialenosti.

Zábery ukazujú, že blesk sledoval dráhu lasera asi 50 metrov, čo naznačuje, že impulzy pomohli pri riadení zásahu. Laser odvádza blesky tým, že vytvára ľahšiu cestu pre tok elektrického výboja. Keď sú laserové impulzy vystrelené do oblohy, zmena indexu lomu vzduchu spôsobí, že sa zmrštia a stanú sa takými intenzívnymi, že ionizujú molekuly vzduchu okolo nich. To vedie k vzniku dlhého reťazca, ktorý výskumníci nazývajú filamenty (vlákna) na oblohe, kde sa molekuly vzduchu rýchlo zahrejú a presúvajú nadzvukovou rýchlosťou, pričom zanechávajú kanál ionizovaného vzduchu s nízkou hustotou.

NEXTECH

Tieto kanály, ktoré trvajú milisekundy, sú elektricky vodivejšie ako okolitý vzduch, a tak vytvárajú ľahšiu cestu pre blesk. Laser je dostatočne silný na to, aby predstavoval riziko pre oči prelietavajúcich pilotov, preto bola nad miestom testovania počas experimentov vylúčená letecká doprava.

Vedci sa však domnievajú, že táto technológia by mohla byť aj tak užitočná, keďže odpaľovacie plochy a letiská majú často určené oblasti, v ktorých platia obmedzenia týkajúce sa zákazu lietania. Náklady na laserový systém sú veľmi vysoké v porovnaní s cenou jednoduchého tyčového bleskozvodu. Boli by však spoľahlivejším spôsobom nasmerovania výboja blesku, čo môže byť dôležité pre ochranu kritických pozemných inštalácií a zariadení pred bleskom.

Zdroj: theguardian.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať