Lézert lőve az égbe, át lehet irányítani a villám útját

Egy vihar a Nevada állambéli Las Vegas felett.

Úgy tűnik, hogy egy hegyen lévő toronyból kilőtt lézer visszairányítja a villámot az égbe, és ezzel a viharfelhők kisülését, a villámlást biztonságossá lehet tenni.

A villámot átirányító lézer megvédheti a kritikus épületeteket vihar idején.

Amikor egy elektromos töltés létrejön a felhőkben, a villám vagy lefelé terjed a felhőkből a földre, vagy felfelé magas objektumokról a felhőkbe. Tekintet nélkül a villámlás útjának irányától, vezetőket, mint pl. a fém rudakat használják, hogy átirányítsák az elektromos áramot, elfele a sérülékeny céloktól a talajba.

A villám kontrollálására tett erőfeszítések során bedrótozott rakétákat lőttek a felhőkbe, hogy a felhőket kisülésre, villámlásra kényszerítsék. De ehelyett az 1990-es években az emberek elkezdtek azzal kísérletezni, hogy lézereket alkalmazva átirányítsák az áramot. Míg a technika sikeresnek bizonyult mesterséges villámokkal, sosem volt demonstrálva valódi viharban.

Most Jean-Pierre Wolf a Genfi Egyetem munkatársa és kollégái nagyon rövid, nagy teljesítményű lézer impulzusokat lőttek egy 124 méteres toronyból, egy standard fém villámhárítóval felszerelkezve Svájc Santis-hegyén.

A terawatt lézert viharok idején 3 hónapon át felfelé lőtték ki, összesen 6.3 óra üzemideig. Ezidő alatt a tornyot legalább 16 villám sújtotta, amelyek felfelé terjedtek a felhőkhöz a toronyból. Wolf és csapata rögzítette 4 villámcsík útját a fém rúdtól haladva, a pulzáló lézer útjának mentén, nagy sebességet mérő kamerával, interferometriával és röntgensugár érzékelőkkel.

„Tudományosan, azt gondolom, hogy ez igazán érdekes. Segíteni fog megérteni azokat a folyamatokat, ahogy a villám megtalálja az útját a talajhoz." – mondja Chris Scott, az Egyesült Királyság Reading Egyetemének munkatársa.

Scott azt mondja, hogy elvileg, a lézer filamentációval irányítja a villámlást, amely akkor van, amikor a lézer pulzus ionizált, kis sűrűségű, hosszú levegő csatornákat hagy hátra a villámnak a továbbhaladáshoz. Ez megsokszorozhatná az atmoszférában lévő kozmikus sugárzás hatását, amelyről úgy vélik, hogy segíti a magok vezetőképes pályáját a villámláshoz, hogy elérje a talajt.

(A filamentáció a a nagyon intenzív, ultrarövid lézerimpulzus azon képessége, hogy megnövelt távolságon - több Rayleigh-hossztól több kilóméterig - fókuszban maradjon. A filamentumok ultrarövid, nagy teljesítményű lézerimpulzusok áttetsző közegen való nem lineáris átterjedésekor keletkeznek.)

Egy vihar a Nevada állambéli Las Vegas felett. Forrás: https://www.newscientist.com/article/2330088-firing-a-laser-into-the-sky-can-redirect-lightnings-path/

A lézer potenciálisan használható lehetne, amikor vihar készülődik, hogy a villámlást bármitől biztonságos távolságból indítsa be bármitől, aminek védelemre van szüksége, úgy, hogy az áram követi a lézer útját.

Azonban egy nagy teljesítményű lézer kezelése a villám elhárításához gondos, biztonsági felmérést kíván, és alkalmatlan lehet beépített területek számára, teszi hozzá Scott.

Martin Uman, a Florida Egyetem munkatársa, azt mondja, hogy a demonstráció fontos és az első a maga nemében, de hogy nem biztos, hogy milyen mértékben irányítja a lézer a villámcsapást.

„Nem világos, hogy vajon a lézer kölcsönhatás egy teljes villámlást indít be, ahogyan a drótozott rakéta esetén, amely látványos lenne, vagy vajon a lézer i kölcsönhatás csak arra szolgál, hogy kiegyenesítse a 100 méteres természetesen felfelé haladó villámot a toronyból. Világos, hogy több kísérlet szükséges, de a kísérlet kitűnő kezdet." – mondja Uman.

(Forrás: New Scientist)