Вчені змогли управляти блискавками за допомогою лазерів у польових умовах. Технологію продемонстрували під час сильної грози у горах Швейцарії.
Про це повідомляє The Guardian.
Удари блискавок – це гігантські електричні разряди, які можуть сягати температури 30 тисяч градусів Цельсія, що набагато вище, ніж на Сонці. Щороку на Землі спостерігається близько мільярда ударів блискавок, що призводить до тисяч смертей, а також збитків для будівель та інших об’єктів.
У ході нового дослідження вчені доставили потужний лазер на вершину гори Сантіс на північному сході Швейцарії та встановили його біля телекомунікаційної вежі заввишки 124 метри, в яку блискавка вдаряє приблизно 100 разів на рік.
Вчені чекали, коли настане гроза. З липня по вересень минулого року вони стріляли по грозових хмарах за допомогою лазерних імпульсів загалом понад шість годин. Прилади, налаштовані для реєстрації ударів блискавки, показали, що в ході експериментів лазер відхилив хід чотирьох висхідних розрядів блискавки.
Лише один удар, 21 липня, стався в достатньо ясних умовах, щоб дослідники змогли зняти шлях блискавки з двох напрямків за допомогою високошвидкісних камер, розташованих за кілька кілометрів від неї. Відзнятий матеріал показує, що блискавка слідувала за траєкторією лазера близько 50 метрів, що свідчить про те, що імпульси допомагали керувати ударом.
Лазер відхиляє блискавку, створюючи легший шлях для електричного розряду. Коли лазерні імпульси випускаються в небо, зміна показника заломлення повітря змушує їх стискатися і ставати настільки інтенсивними, що вони іонізують молекули повітря навколо себе. Це призводить до виникнення в небі довгого ланцюжка того, що дослідники називають нитками, де молекули повітря швидко нагріваються і розлітаються на надзвукових швидкостях, залишаючи канал з іонізованого повітря низької щільності. Ці канали, які тривають мілісекунди, є більш електропровідними, ніж навколишнє повітря, і тому утворюють більш легкий шлях для блискавки.
Лазер досить потужний, щоб становити ризик для очей пілотів, які пролітають над ним, і під час експериментів повітряний рух над полігоном був закритий. Але вчені вважають, що технологія все одно може бути корисною, оскільки пускові майданчики та аеропорти часто мають визначені зони, де діють заборонені для польотів обмеження. “Важливо враховувати цей аспект безпеки”, – сказав Хуард.
Більш потужні лазери, які працюють на різних довжинах хвиль, можуть спрямовувати блискавку на більші відстані, додав він, і навіть запускати блискавку до того, як вона стане загрозою. “Ви уникаєте її потрапляння в інше місце, де ви не можете її контролювати”, – сказав Хуард.
“Вартість лазерної системи дуже висока в порівнянні з вартістю простого стрижня”, – сказав професор Ману Хаддад, директор Лабораторії блискавки Моргана-Ботті в Кардіффському університеті. “Однак лазери можуть бути більш надійним способом спрямування грозового розряду, і це може бути важливо для блискавкозахисту критично важливих наземних установок і обладнання”.
