Учени съобщиха, че за първи път са използвали лазерен лъч за пренасочване на мълния, надявайки се, че техниката ще помогне за предпазване от смъртоносни мълнии.
Мълниите удрят между 40 и 120 пъти в секунда по целия свят, като всяка година убиват повече от 4000 души и причиняват щети за милиарди долари.
И все пак основната защита срещу тези мълнии все още е скромният гръмоотвод, който за първи път е създаден от американския полиглот Бенджамин Франклин през 1749 г.
Екип от учени от шест изследователски института работи от години, за да използва същата идея, но да замени простия метален прът с много по-усъвършенстван и прецизен лазер.
В изследване, публикувано в списание Nature Photonics, те описват използването на лазерен лъч - изстрелян от върха на швейцарска планина - за пренасочване на мълния на повече от 50 метра.
"Искахме да направим първата демонстрация, че лазерът може да окаже влияние върху мълния", каза Орелиен Хуар, физик в лабораторията по приложна оптика на института ENSTA в Париж и водещ автор на изследването.
Мълнията е разряд на статично електричество, който се натрупва в буреносни облаци или между облаците и земята. Лазерният лъч създава плазма, в която заредени йони и електрони нагряват въздуха. Въздухът става "частично проводим и следователно предпочитан път за мълнията", каза Хуард.
Когато през 2004 г. учените проверяват тази теория в Ню Мексико, лазерът им не улавя мълниите. Този лазер се провалил, защото не излъчвал достатъчно импулси в секунда за мълниите, които се зараждат за милисекунди, каза Хуард. Той добави, че е било трудно да се "предвиди къде ще падне мълнията".
При последния експеримент учените не оставят почти нищо на случайността. Те пренесли лазер с размерите на автомобил, който може да изстрелва до хиляда светлинни импулса в секунда, на 2500-метровия връх на планината Сантис в Североизточна Швейцария. На върха се намира комуникационна кула, която е поразявана от мълнии около 100 пъти годишно. След две години изграждане на мощния лазер, преместването му на части с помощта на лифт отнема няколко седмици. Накрая хеликоптер трябвало да свали големите контейнери, в които се помещава телескопът. Телескопът фокусира лазерния лъч до максимална интензивност в точка на около 150 метра във въздуха - точно над върха на 124-метровата кула. Диаметърът на лъча в началото е 20 сантиметра, а на върха се стеснява до няколко сантиметра.
По време на буря през лятото на 2021 г. учените успяват да заснемат как техният лъч управлява мълния на разстояние около 50 метра. Три други удара също са били направлявани, показват интерферометричните измервания.
На теория тази техника може да се използва не само за отблъскване на мълниите, но и за тяхното предизвикване. Това би могло да позволи на учените да защитават по-добре стратегически обекти, като летища или площадки за изстрелване на ракети. На практика това би изисквало висока проводимост на плазмата на лазера, която учените все още не смятат, че са овладели.
Мълниите удрят между 40 и 120 пъти в секунда по целия свят, като всяка година убиват повече от 4000 души и причиняват щети за милиарди долари.
И все пак основната защита срещу тези мълнии все още е скромният гръмоотвод, който за първи път е създаден от американския полиглот Бенджамин Франклин през 1749 г.
Екип от учени от шест изследователски института работи от години, за да използва същата идея, но да замени простия метален прът с много по-усъвършенстван и прецизен лазер.
В изследване, публикувано в списание Nature Photonics, те описват използването на лазерен лъч - изстрелян от върха на швейцарска планина - за пренасочване на мълния на повече от 50 метра.
"Искахме да направим първата демонстрация, че лазерът може да окаже влияние върху мълния", каза Орелиен Хуар, физик в лабораторията по приложна оптика на института ENSTA в Париж и водещ автор на изследването.
Мълнията е разряд на статично електричество, който се натрупва в буреносни облаци или между облаците и земята. Лазерният лъч създава плазма, в която заредени йони и електрони нагряват въздуха. Въздухът става "частично проводим и следователно предпочитан път за мълнията", каза Хуард.
Когато през 2004 г. учените проверяват тази теория в Ню Мексико, лазерът им не улавя мълниите. Този лазер се провалил, защото не излъчвал достатъчно импулси в секунда за мълниите, които се зараждат за милисекунди, каза Хуард. Той добави, че е било трудно да се "предвиди къде ще падне мълнията".
При последния експеримент учените не оставят почти нищо на случайността. Те пренесли лазер с размерите на автомобил, който може да изстрелва до хиляда светлинни импулса в секунда, на 2500-метровия връх на планината Сантис в Североизточна Швейцария. На върха се намира комуникационна кула, която е поразявана от мълнии около 100 пъти годишно. След две години изграждане на мощния лазер, преместването му на части с помощта на лифт отнема няколко седмици. Накрая хеликоптер трябвало да свали големите контейнери, в които се помещава телескопът. Телескопът фокусира лазерния лъч до максимална интензивност в точка на около 150 метра във въздуха - точно над върха на 124-метровата кула. Диаметърът на лъча в началото е 20 сантиметра, а на върха се стеснява до няколко сантиметра.
По време на буря през лятото на 2021 г. учените успяват да заснемат как техният лъч управлява мълния на разстояние около 50 метра. Три други удара също са били направлявани, показват интерферометричните измервания.
На теория тази техника може да се използва не само за отблъскване на мълниите, но и за тяхното предизвикване. Това би могло да позволи на учените да защитават по-добре стратегически обекти, като летища или площадки за изстрелване на ракети. На практика това би изисквало висока проводимост на плазмата на лазера, която учените все още не смятат, че са овладели.
