Ερευνητές κατάφεραν να εκτρέψουν κεραυνούς χρησιμοποιώντας ένα ισχυρό λέιζερ που εκτοξεύτηκε στον ουρανό.
Το λέιζερ κατάφερε να εκτρέψει τον κεραυνό σχεδόν 60 μέτρα πριν χτυπήσει ένα αλεξικέραυνο.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν τον Ιανουάριο, δείχνουν ότι τα λέιζερ θα μπορούσαν μια μέρα να χρησιμοποιηθούν ως προστασία από επικίνδυνες καταιγίδες, οι οποίες σκοτώνουν κατά μέσο όρο 43 άτομα στις ΗΠΑ κάθε χρόνο και κοστίζουν στους ιδιοκτήτες κατοικιών στις ΗΠΑ σχεδόν 1 δισεκατομμύριο δολάρια σε ασφαλιστικές απαιτήσεις το 2022.
Λέιζερ ως αλεξικέραυνο
Η ιδέα να χρησιμοποιηθεί ένα αλεξικέραυνο λέιζερ χρονολογείται από τις αρχές της δεκαετίας του ’70, δήλωσε ο Aurélien Houard, ερευνητής στο Laboratoire d’Optique Appliquée στο ελβετικό πανεπιστήμιο EPFL και συντονιστής του έργου, σε μια ανάρτηση στη γαλλική ιστοσελίδα Polytechnique Insights.
Η αρχή είναι απλή: οι ακτίνες του λέιζερ, αν είναι αρκετά ισχυρές, μπορούν να θερμάνουν τον αέρα ώστε να ενεργοποιήσουν τα μόρια και να απελευθερώσουν τα ηλεκτρόνια τους.
Αυτό δημιουργεί ένα κανάλι γεμάτο φορτισμένα ηλεκτρόνια κατά μήκος της δέσμης λέιζερ - και όλα αυτά τα ηλεκτρόνια προσελκύουν κεραυνούς, οι οποίοι αναζητούν τη διαδρομή της μικρότερης αντίστασης μεταξύ των νεφών και του εδάφους.
Το πρόβλημα είναι ότι αυτό το κανάλι είναι πολύ βραχύβιο και οι ακτίνες λέιζερ τρεμοπαίζουν. Αν και οι επιστήμονες ήταν σε θέση να εκτρέψουν τους κεραυνούς στο εργαστήριο, δεν ήταν ποτέ σε θέση να το κάνουν σε πραγματικές συνθήκες.
Για να βεβαιωθούν ότι το κανάλι παρέμεινε ανοιχτό αρκετό καιρό για να «λυγίσει» τους κεραυνούς κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, οι επιστήμονες ανέπτυξαν ένα λέιζερ ικανό να εκτοξεύει παλμούς υψηλής ισχύος 1.000 φορές το δευτερόλεπτο.
Αυτή ήταν μια κοινή προσπάθεια του Πανεπιστημίου της Γενεύης (UNIGE) και του EPFL στην Ελβετία, της École Polytechnique στη Γαλλία και της επιστημονικής εταιρείας λέιζερ TRUMPF στη Γερμανία.
Το λέιζερ τους πάλλεται 100 φορές πιο γρήγορα από το προηγούμενο λέιζερ, πράγμα που σημαίνει ότι το λέιζερ είναι «100 φορές πιο πιθανό να πιάσει κεραυνό», δήλωσε ο Houard σύμφωνα με την The Wall Street Journal.
Δοκιμή του λέιζερ στην κορυφή ενός ελβετικού βουνού
Για να δοκιμάσουν το νέο εργαλείο, οι επιστήμονες ανέβασαν το λέιζερ 3 τόνων στην κορυφή Mount Säntis στην Ελβετία που βρίσκεται στα του ύψους 2.438 μέτρα. Το πλεονέκτημα αυτής της τοποθεσίας είναι ο πύργος επικοινωνιών 121 μέτρων, τον οποίος χτυπάνε κεραυνοί τουλάχιστον 100 φορές το χρόνο.
Το λέιζερ ενεργοποιούνταν κάθε φορά που η πρόγνωση του καιρού προέβλεπε καταιγίδες.
Τελικά, οι επιστήμονες κατάφεραν να καταγράψουν έναν κεραυνό που, για πρώτη φορά, ακολούθησε τη δέσμη λέιζερ πριν χτυπήσει τον πύργο.
«Φυσικά, έπρεπε να αναλύσουμε πολύ περισσότερα δεδομένα μετά από αυτό», δήλωσε ο Jean-Pierre Wolf, καθηγητής εφαρμοσμένης φυσικής στο UNIGE, σε ένα βίντεο που συνοδεύει τα ευρήματα στα γαλλικά.
Ο εξοπλισμός προστασίας από κεραυνούς χρειάζεται αναβάθμιση
Το εύρημα παρέχει ελπίδα ότι τα λέιζερ θα μπορούσαν μια μέρα να προσφέρουν μια νέα οδό για προστασία από κεραυνούς.
Τα αλεξικέραυνα, τα οποία εφευρέθηκαν από τον Benjamin Franklin, παραμένουν η καλύτερη μορφή προστασίας που έχουμε από τους κεραυνούς, σύμφωνα με δελτίο τύπου που συνοδεύει τα ευρήματα.
Το πρόβλημα είναι ότι η προστασία τους έχει μικρή ακτίνα. Αυτό σημαίνει ότι μια ράβδος ύψους 10 μέτρων θα προστατεύσει οποιονδήποτε βρίσκεται σε απόσταση 10 μέτρων από τον πόλο, αλλά όχι περισσότερο από αυτό, σύμφωνα με το δελτίο τύπου.
Ένα λέιζερ, από την άλλη πλευρά, θα μπορούσε να φτάσει ψηλά στα σύννεφα.
«Διαπιστώσαμε ότι η εκκένωση θα μπορούσε να ακολουθήσει τη δέσμη για σχεδόν 60 μέτρα πριν φτάσει στον πύργο», δήλωσε ο Wolf, σύμφωνα με το CNN.
Αυτό σήμαινε ότι το λέιζερ «αύξησε την ακτίνα της επιφάνειας προστασίας από 120 μέτρα σε 180 μέτρα».
Το επόμενο βήμα είναι να προσπαθήσουμε να αναπτύξουμε ένα λέιζερ που μπορεί να φτάσει ακόμα ψηλότερα στον ουρανό.