Cercetătorii au reușit să devieze fulgerele cu ajutorul unui laser puternic lansat spre cer – o premieră științifică.

Un laser puternic a reușit să devieze un fulger cu aproape 60 de metri înainte ca acesta să lovească un paratrăsnet, îmbunătățind considerabil funcția acestuia.

Descoperirile, publicate în ianuarie, arată că laserele ar putea fi folosite într-o bună zi ca protecție împotriva furtunilor periculoase, care ucid în medie 43 de persoane în SUA în fiecare an și îi costă pe proprietarii de locuințe din SUA aproape 1 miliard de dolari în despăgubiri de asigurare în 2022.

Lasere ca paratrăsnete

Ideea de a folosi un paratrăsnet cu lasere datează de la începutul anilor ’70, a declarat Aurélien Houard, cercetător la Laboratoire d’Optique Appliquée din cadrul universității elvețiene EPFL și coordonator al proiectului, într-o postare pe blogul site-ului francez Polytechnique Insights.

Principiul este simplu: razele laser, dacă sunt suficient de puternice, pot încălzi aerul atât de intens încât declanșează moleculele să își elibereze electronii.

Acest lucru creează un canal plin de electroni încărcați de-a lungul fasciculului laser – și toți acești electroni atrag fulgerele, care caută calea de minimă rezistență între nori și sol.

Problema este că acest canal este de foarte scurtă durată, iar razele laser pâlpâie. Deși oamenii de știință reușiseră să devieze fulgerele în laborator, nu reușiseră niciodată să facă acest lucru în condiții reale.

Pentru a se asigura că canalul rămâne deschis suficient de mult timp pentru a devia fulgerele în timpul unei furtuni, oamenii de știință au dezvoltat un laser capabil să lanseze impulsuri de mare putere de 1.000 de ori pe secundă.

Acesta a fost un efort comun al Universității din Geneva (UNIGE) și al EPFL din Elveția, al École Polytechnique din Franța și al firmei de lasere științifice TRUMPF din Germania.

Laserul lor a pulsat de 100 de ori mai repede decât laserul anterior, ceea ce înseamnă că laserul are „de 100 de ori mai multe șanse să prindă fulgere”, a declarat Houard pentru The Wall Street Journal.

Testarea laserului în vârful unui munte elvețian

Pentru a testa noul echipament, oamenii de știință și-au adus laserul de 3 tone în vârful muntelui Säntis, de 2.000 de metri înălțime, din Elveția. Avantajul acestei locații este turnul său de comunicații de 400 de picioare, care este lovit în mod fiabil de fulgere de cel puțin 100 de ori pe an.

Laserul a fost alimentat de fiecare dată când prognoza meteo a anunțat furtuni.

În cele din urmă, oamenii de știință au reușit să înregistreze un fulger natural care, pentru prima dată, a urmat fasciculul laser înainte de a lovi turnul.

„Bineînțeles, a fost nevoie să analizăm mult mai multe date în urma acestui lucru”, a declarat Jean-Pierre Wolf, profesor de fizică aplicată la UNIGE, într-un videoclip care însoțește descoperirile în limba franceză.

„Dar acea imagine a vorbit o mie de cuvinte, nu a existat nicio îndoială posibilă. Când am văzut această imagine, am știut că am reușit”, a spus el.

Echipamentul de protecție împotriva fulgerelor are nevoie de o actualizare

Descoperirea oferă speranța că laserele ar putea oferi într-o bună zi o nouă cale de protecție împotriva fulgerelor, de care avem mare nevoie.

Paratrăsnetele, care au fost inventate de Benjamin Franklin, rămân cea mai bună formă de protecție pe care o avem împotriva fulgerelor, conform unui comunicat de presă care însoțește descoperirile.

Problema este că protecția lor se extinde doar atât de mult cât este înalt paratrăsnetul. Asta înseamnă că un paratrăsnet înalt de 3 metri va proteja pe oricine se află la o distanță de 3 metri de stâlp, dar nu și mai departe, conform comunicatului de presă.

Un laser, pe de altă parte, ar putea ajunge până sus în nori.

„Am constatat că descărcarea ar putea urmări fasciculul pe o distanță de aproape 60 de metri (196 de picioare) înainte de a ajunge la turn”, a declarat Wolf, potrivit CNN.

Asta însemna că laserul „a mărit raza suprafeței de protecție de la 120 de metri (393 de picioare) la 180 de metri (590 de picioare). Următorul pas este să încercăm să dezvoltăm un laser care poate ajunge și mai sus pe cer”.

Acest lucru este posibil în teorie. Houart a avertizat, totuși, că această tehnologie este probabil la cel puțin zece ani distanță de a fi suficient de bine pusă la punct pentru a ajunge pe piață, potrivit The Wall Street Journal.