Oamenii de știință au reușit, pentru prima dată, să controleze fulgerele

Oamenii de știință au dirijat pentru prima dată fulgerele cu ajutorul laserelor, pe teren, potrivit unei demonstrații efectuate în timpul unei furtuni puternice în vârful unui munte din Elveția.

Realizarea, care a presupus lansarea unor impulsuri laser puternice asupra norilor de furtună, pe parcursul mai multor luni, deschide calea pentru sistemele de protecție împotriva fulgerelor, care au la bază laserul, în aeroporturi, pe platforme de lansare și clădiri înalte.

„Paratrăsnetele metalice sunt folosite aproape peste tot ca să protejeze împotriva fulgerelor, dar aria pe care acestea o pot proteja se limitează la câțiva metri sau zeci de metri. Speranța este să extindem acea protecție la câteva sute de metri, dacă avem suficientă energie în laser”, a spus Aurélien Houard, fizician la École Polytechnique in Palaiseau, Franța, potrivit The Guardian.

Încărcătura purtată de un fulger, de cinci ori mai fierbinte decât Soarele

Fulgerele sunt descărcări electrice care, de obicei, produc scântei pe o rază de trei sau patru kilometri. Încărcătura purtată de un fulger este atât de intensă, încât atinge 30.000 de grade Celsius, de aproximativ cinci ori mai fierbinte decât suprafața Soarelui. Mai bine de un miliard de trăsnete ating suprafața terestră în fiecare an, cauzând mii de decese, de zece ori mai multe răniri și pagube care se ridică la zeci de miliarde de dolari.

Paratrăsnetele tradiționale datează de la Benjamin Franklin, care obișnuia să urmărească furtunile, înainte de faimosul său experiment cu zmeul din 1752. Dar, în ultima vreme, oamenii de știință au căutat alte moduri prin care să protejeze clădirile și obiectele de pagubele care ar putea apărea în urma unei lovituri de trăsnet.

Laserul a deviat cursul a patru descărcări electrice

Fizicianul Aurélien Houard, alături de colegii săi, a scris în jurnalul Nature Photonics despre cum au cărat un laser puternic până în vârful muntelui Säntis din nord-estul Elveției, pe care l-au parcat lângă un turn de telecomunicații, înalt de 124 de metri, care este lovit de fulgere de 100 de ori pe an.

Cercetătorii au așteptat între iulie și septembrie 2022 ca furtunile să se adune și au lansate impulsuri rapide de laser asupra norilor de furtună timp de peste șase ore. Instrumentele instalate pentru a înregistra loviturile de trăsnet au arătat că laserul a deviat cursul a patru descărcări electrice ascendente, pe parcursul experimentelor.

În tot acest timp, a avut loc o singură lovitură, pe 21 iulie, în condiții destul de clare pentru ca cercetătorii să poată filma traseul fulgerului din două direcții, cu ajutorul unor camere de mare viteză, aflate la câțiva kilometri distanță.

Imaginile arată că fulgerele au urmat traseul laserului pe o distanță de aproximativ 50 de metri, sugerând că impulsurile au ajutat la dirijarea loviturii.

Cum dirijează un laser direcția fulgerelor?

Laserul deviază fulgerele prin crearea unei căi mai ușoare pentru descărcarea electrică. Atunci când impulsurile laser sunt lansate pe cer, o modificare a indicelui de refracție al aerului le face să se micșoreze și să devină atât de intense, încât ionizează moleculele de aer din jurul lor.

Laserul este suficient de puternic pentru a reprezenta un risc pentru ochii piloților, tocmai de aceea, în timpul experimentelor, traficul aerian a fost închis deasupra zonei de testare.

Oamenii de știință cred că tehnologia ar putea să fie utilă, deoarece platformele de lansare și aeroporturile au adesea zone desemnate în care se aplică restricții de zbor.

Laserele, mult mai costisitoare decât paratrăsnetele

Lasere mai puternice, care funcționează la diferite lungimi de undă, ar putea ghida fulgerele pe distanțe mai mari și chiar să declanșeze fulgerele înainte ca acestea să devină o amenințare, a spus Houard.

„Costul unui sistem de laser este foarte ridicat în comparație cu cel al unui simplu paratrăsnet. Cu toate acestea, laserele pot fi un mod mult mai de încredere prin care să controlăm descărcările electrice, iar asta poate fi un lucru important pentru protecția instalațiilor și echipamentelor critice la sol împotriva trăsnetului”, a adăugat fizicianul.

Vă mai recomandăm și: 

Fizicienii au deslușit un mister vechi de 50 de ani al fulgerelor

Test de cultură generală. Ce țară este cunoscută drept „Tărâmul fulgerelor”?

„Vânătorii” de furtuni arctice. Ce încearcă să facă climatologii?

Cercetătorii cred că au aflat ce anume cauzează furtunile de praf de pe Marte