Учені вперше спрямовують удари блискавки за допомогою лазерів
Учені знайшли потенційний спосіб запобігти пошкодженням інфраструктури, травмам і смерті через удари блискавок, йдеться в доповіді, опублікованій у понеділок.
Під час грози у швейцарських Альпах група дослідників успішно спрямувала блискавки до землі за допомогою лазерної технології, йдеться в статті, опублікованій у журналі Nature Photonics.
«Тут ми представляємо першу демонстрацію того, що лазерно-індуковані нитки, сформовані в небі короткими та інтенсивними лазерними імпульсами, можуть спрямовувати розряди блискавки на значні відстані», — йдеться в анотації до статті. «Ми вважаємо, що цей експериментальний прорив призведе до прогресу в галузі блискавкозахисту та фізики блискавок».
Хоча металеві стрижні зазвичай використовують для захисту від блискавки, їхня сфера дії обмежена «кількома метрами або десятками метрів», і дослідники сподіваються «розширити цей захист до кількох сотень метрів, якщо в нас буде достатньо енергії в лазері», — сказав The Guardian Орельєн Уар, фізик із Політехнічної школи.
Металеві блискавковідводи забезпечують шлях для безпечного розсіювання енергії блискавки в землю. Блискавковідводи встановлюють біля великих будівель і відкритих майданчиків, щоб відвести удари від них.
Лазерна система має функціонувати як віртуальний блискавковідвід, сказав Хуард в інтерв'ю SWNS.
«Потужний лазер, спрямований у небо, може створити віртуальний блискавковідвід і відхилити шлях ударів блискавки», — сказав він. «Отримані результати можуть прокласти шлях до поліпшення методів блискавкозахисту для критично важливих об'єктів інфраструктури, таких як електростанції, аеропорти та стартові майданчики».
Дослідники встановили тераватний лазер з високою частотою повторення на горі Сантіс на північному сході Швейцарії, поруч із телекомунікаційною вежою, в яку блискавка вдаряє близько 100 разів на рік.
Лазерна система розміром з великий автомобіль і вагою в п'ять тонн може виробляти до тисячі імпульсів на секунду, повідомляє Study Finds. Як така, вона є першою у своєму роді й однією з найпотужніших у своєму класі.
У період із 21 липня до 30 вересня 2021 року дослідники використовували систему для обстрілу грозових хмар інтенсивними лазерними імпульсами впродовж 6,3 години грозової активності, яка спостерігалася в радіусі 3 км від телекомунікаційної вежі.
«У вежу вдарило щонайменше 16 спалахів блискавок, чотири з яких... сталися під час лазерної активності», — йдеться у звіті.
Лазери змогли спрямувати чотири удари блискавки, але дві високошвидкісні камери, встановлені дослідниками, змогли зафіксувати тільки одну з подій через погану погоду.
«Хоча ця галузь досліджень дуже активна вже понад 20 років, це перший польовий результат, який експериментально демонструє блискавку, що спрямовується лазерами», — зазначили дослідники. «Ця робота прокладає шлях до нових атмосферних застосувань ультракоротких лазерів і є важливим кроком вперед у розробці лазерного блискавкозахисту для аеропортів, стартових майданчиків або великих об'єктів інфраструктури».
Vaisala, компанія зі штаб-квартирою у Фінляндії, що надає послуги з вимірювання погоди та довкілля, у своєму щорічному звіті про блискавки за 2022 рік (pdf) повідомила, що того року в США сталося близько 198 мільйонів блискавичних подій.
За матеріалами The Epoch Times USA