За пръв път учени успяха да покажат, че могат да отразят светкавица по време на гръмотевична буря с помощта на лазер. Проектът, който се разработва вече 20 години, изисква супермощен лазер, чийто лъч може да достигне високо в небето.
Идеята за използване на лазерен гръмоотвод възниква в началото на 70-те години. Принципът е следният: ако са достатъчно мощни, лазерните лъчи, могат да нагреят въздуха толкова много, че да йонизират молекулите и те да освободят свободни електрони. Това създава канал, пълен със заредени електрони по дължината на лазерния лъч - и всички тези електрони привличат мълнията, която търси пътя с най-малко съпротивление между облаците и земята.
Проблемът се състои в това, че времето, през което е отворен този канал е много кратко и лазерните лъчи трептят непрекъснато. Въпреки че учените са успели да отклонят мълнията в лабораторни условия, никога не им се удава да го направят в реалния свят. За да гарантират, че каналът остава отворен достатъчно дълго, за да отклони светкавицата по време на гръмотевична буря, учените разработват лазер, способен да излъчва мощни импулси 1000 пъти в секунда.
Това е постигнато чрез съвместните усилия на Университета в Женева (UNIGE) и EPFL в Швейцария, Ecole Polytechnique във Франция и научната лазерна компания TRUMPF в Германия. За да тестват новото оборудване, учените издигат своя тритонен лазер на върха на планината Сантис, висока 2500 метра. Предимството на това място е 120-метровата комуникационна кула, в която гарантирано попадат мълнии поне 100 пъти в годината. В крайна сметка учените успяват да зафиксират светкавица, която за пръв път се насочва към лазерния лъч, преди да удари кулата.
Изображение, направено от две високоскоростни камери, разположени в Швегалп (a) и Кронберг (b). На него се виждат две изображения на светкавица, взаимодействаща с лазера. Photo: Nature Photonics, 2023 година
Това откритие поражда надежди, че лазерите един ден може да осигурят нови възможности за защита от мълнии. Съгласно прессъобщение, придружаващо резултатите от проучването, гръмоотводите, изобретени от Бенджамин Франклин, засега остават най-добрата форма на защита от мълнии.
При тях проблемът е, че защитата се простира само до височината на гръмоотвода. Това означава, че гръмоотвод с височина три метра ще защити всеки в рамките на три метра от стълба, но не и повече.
Следващата стъпка ще бъде опитът да се разработи лазер, който може да достигне още по-високо в небето. Теоретически това е възможно. Учените обаче предупреждават, че вероятно ще мине поне десетилетие, преди подобна технология да бъде достатъчно усъвършенствана, за да достигне до пазара.
