Впервые ученым удалось показать, что они могут отражать молнии во время грозы с помощью лазера. Для проекта, который разрабатывался 20 лет, требовался сверхмощный лазер, который можно было бы запустить в небо.
Идея использовать лазерный громоотвод возникла еще в начале 70-х годов. Принцип был таков: лазерные лучи, если они достаточно мощные, могут нагревать воздух так сильно, что заставляют молекулы высвобождать свои электроны. Это создает канал, полный заряженных электронов вдоль лазерного луча – и все эти электроны притягивают молнии, которые ищут путь наименьшего сопротивления между облаками и землей.
Проблема в том, что такой канал очень недолговечен, а лучи лазера непрерывно мерцают. Хотя ученым удалось отклонить молнию в лаборатории, им никогда не удавалось сделать это в реальных условиях. Чтобы гарантировать, что канал остается открытым достаточно долго, чтобы отклонить молнию во время грозы, ученые разработали лазер, способный излучать мощные импульсы 1000 раз в секунду.
Это удалось совместными усилиями Женевского университета (UNIGE) и EPFL в Швейцарии, Политехнической школы во Франции и фирмы по научным лазерам TRUMPF в Германии. Чтобы протестировать новое оборудование, ученые подняли свой трехтонный лазер на вершину горы Сентис высотой 2,5 тысячи метров. Преимуществом этого места является 120-метровая башня связи, в которую гарантированно бьет молния не менее 100 раз в год. В конце концов, ученым удалось зафиксировать грозовую молнию, которая впервые направлялась за лазерным лучом, прежде чем поразить башню.
Снимок, сделанный двумя высокоскоростными камерами, расположенными в Швегальпе (а) и Кронберге (b). На нем показаны два изображения молнии, взаимодействующей с лазером. Photo: Nature Photonics, 2023 г.
Это открытие вселяет надежду на то, что однажды лазеры смогут обеспечить новые необходимые возможности для защиты от молний. Согласно пресс-релизу, сопровождающему выводы исследования, громоотводы, изобретенные Бенджамином Франклином, пока остаются лучшей формой защиты от молний, которую мы имеем.
Проблема в том, что их защита распространяется только на высоту стержня. Это означает, что стержень высотой в три метра защитит любого, кто находится в пределах трех метров от столба, но не дальше.
Следующим шагом будет попытка разработать лазер, который сможет подниматься еще выше в небо. Это возможно теоретически. Однако ученые предупреждают, что, вероятно, пройдет не менее десяти лет, прежде чем такая технология будет достаточно отточена, чтобы выйти на рынок.
Источник: rtraveler.ru
