infos.ro

Razul laser inovator folosit pentru a devia cu succes loviturile de fulger | Știință și tehnologie

Autor:, news.sky.com

Într-o dezvoltare care ar arăta ca acasă într-un film de dezastru SF, cercetătorii au dezvoltat un fascicul laser care poate devia fulgerele.

Îndreptată spre cer de la spectaculosul Munte Santis din nord-estul Elveției, așa-numitul paratrăsnet laser a fost salutat de creatorii săi drept cel mai mare pas în protecția împotriva furtunii de la Benjamin Franklin de la Benjamin Franklin.

Unul dintre părinții fondatori ai Americii, Franklin a inventat paratrăsnetul în 1752. De atunci, catargele metalice au rămas cea mai eficientă formă de protecție.

Dar, în timp ce un paratrăsnet este limitat în ceea ce privește protecția sa de înălțime (de exemplu, o paratrăznet de 10 metri înălțime ar acoperi o rază de 10 metri), soluția bazată pe laser promite să facă treaba pentru zone mai largi.

În descoperirile publicate în jurnalul Nature Photonics, cercetătorii dezvăluie că noul lor catarg a reușit să devieze patru lovituri de fulgere pe câteva zeci de metri – chiar și pe vremea cea mai dificilă.

Paratrăsnetul cu laser – măsurând 1,5 metri lățime, opt metri lungime și cântărind mai mult de trei tone – a fost staționat chiar în vârful Muntelui Santis, la aproximativ 2.500 m deasupra nivelului mării.

Acolo se află un turn de telecomunicații Swisscom, care a fost echipat cu un paratrăsnet normal.

Pe parcursul a trei luni, din iunie până în septembrie 2021, cercetătorii au monitorizat performanța tijei laser modernizate, care a fost activată de fiecare dată când au fost prognozate furtuni pentru a proteja turnul.

Coordonatorul proiectului Aurelien Houard, de la Laboratoire d’Optique Appliquee din Franţa, a declarat: „Scopul a fost să vedem dacă există o diferenţă cu sau fără laser.

„Am comparat datele colectate atunci când filamentul laser a fost produs deasupra turnului – și când turnul a fost lovit în mod natural de fulger”.

Alte instituții implicate în cercetare au inclus Universitatea din Geneva și compania specializată de producție TRUMPF din Munchen, care a proiectat laserul.

Instantaneu înregistrat de o cameră de mare viteză la Schwaegalp, care arată fulgerul „deviat”  de un laser.  Imagine: Fotonica naturii
Imagine:
Camerele de mare viteză au arătat că fulgerul este „deviat” de laser. Imagine: Fotonica naturii

Cum funcționează paratrăsnetul cu laser?

Un paratrăsnet tradițional urmărește să atragă fulgere și apoi să conducă volții în pământ.

Paratrăsnetul cu laser funcționează după același principiu de ghidare a șurubului, dar mai degrabă decât prin intermediul unui stâlp metalic, o face prin generarea de canale de aer ionizat folosind fasciculul său laser.

Acesta este momentul în care moleculele de aer sunt încărcate electric și le conferă o calitate conductivă precum metalul.

Autorul studiului Jean-Pierre Wolf, de la Universitatea din Geneva, a explicat: „Când impulsuri laser de foarte mare putere sunt emise în atmosferă, în interiorul fasciculului se formează filamente de lumină foarte intensă.

„Aceste filamente ionizează moleculele de azot și oxigen din aer, care eliberează electroni care sunt liberi să se miște. Acest aer ionizat, numit plasmă, devine un conductor electric.”

Instantaneu înregistrat de o cameră de mare viteză la Kronberg, care arată fulgerul „deviat”  de un laser.  Imagine: Fotonica naturii
Imagine:
Imagine: Fotonica naturii

Ce se întâmplă în continuare?

Se speră că paratrăsnetul cu laser ar putea fi folosit nu doar în sine, ci pentru a se extinde în sus de la un catarg tradițional și pentru a crește dimensiunea zonei pe care o protejează.

Profesorul Wolf a spus că după aproape un an de analize, echipa a ajuns la concluzia că fasciculele tijei laser ar putea ghida descărcarea unui șurub timp de aproape 60 de metri înainte de a ajunge la turnul Swisscom – o creștere dramatică a zonei de protecție.

Pe termen lung, ar putea extinde o lansetă de 10 m înălțime cu 500 de metri.

Oamenii de știință spun că ar putea schimba modul în care aeroporturile, locurile de lansare și alte locații importante ale infrastructurii sunt protejate de loviturile de fulgere, care ucid aproximativ 24.000 de oameni în fiecare an.

You might also like