Высокотехнологичный "молот Тора": ученые показали лазер, перенаправляющий удары молнии

Ученые впервые продемонстрировали работу мощного лазера, который может изменить путь молнии в небе. Исследователи говорят, что это своего рода высокотехнологичный "молот Тора".

Об этом пишет ScienceNews.

Технология молниезащиты

В эксперименте на вершине горы такой лазер наклонил молнию к громоотводу. Это первая демонстрация того, что эта техника работает в реальных штормах и может привести к лучшей защите от молнии.

Сегодня самой распространенной технологией молниезащиты является классический громоотвод — металлический столб длиной в один метр, закопанный в землю. Проводимость металла привлекает молнию, которая иначе могла бы поразить близлежащие здания или людей, безопасно подавая это электричество в землю. Однако технология применения лазера могла значительно повысить эффективность борьбы с молниями.

"Если вы хотите защитить какую-то крупную инфраструктуру, например аэропорт, стартовую площадку для ракет или ветряную электростанцию… тогда для надежной защиты вам понадобится громоотвод размером в километр или сотни метров", — объяснил физик Парижского политехнического института в Палезо Орельен Хуар.

Такой высокий металлический столб будет непрактичным. Но лазер может достигнуть такого расстояния, перехватывая отдаленные молнии и направляя их к громоотводам.

Испытание лазера для борьбы с молниями

Хуар и его коллеги испытали эту идею на вершине горы Сентис на северо-востоке Швейцарии. Они установили мощный лазер у телекоммуникационной башни с громоотводом, в которую молния попадает примерно 100 раз в год.

Лазер излучал на облака короткие, интенсивные вспышки инфракрасного света примерно в 1000 раз в секунду. Эта цепь световых импульсов отрывала электроны от молекул воздуха и сбивала некоторые молекулы воздуха со своего пути, вырезая канал из заряженной плазмы низкой плотности. Подобно расчистке дорожки через лес и построению тротуара, эта комбинация эффектов облегчила протекание электрического тока по этому маршруту. Это создало путь наименьшего сопротивления молнии по небу.

Команда настроила свой лазер так, чтобы он образовал этот электропроводящий путь чуть выше верхушки башни. Это позволило громоотводу башни перехватить молнию, задетую лазером.

Пока работал лазер, в башню четыре раза попала молния. Один из этих ударов произошел при достаточно ясном небе, что позволило двум высокоскоростным камерам зафиксировать этот момент. На этих изображениях было видно, как молния спускается с облаков зигзагами и следует за лазерным светом примерно на 50 метров до громоотвода башни.

Чтобы отследить пути молний, которые они не видели, исследователи смотрели на радиоволны, излучаемые молнией. Эти радиоволны показали, что три удара следовали за траекторией лазера гораздо ближе, чем прочие удары, когда лазер был выключен. Это намекало на то, что лазер направил эти три удара также на громоотвод.

Ученый в области атмосферы и космоса Роберт Хольцворт осторожнее относительно представлений о применении лазера.

"Они показали всего 50 метров [направленной] длины, а большинство каналов молнии имеют километровую длину", — говорит Хольцворт из Университета Вашингтона в Сиэтле. Поэтому масштабирование лазерной системы для получения полезного охвата может потребовать много усилий.

По словам Хуара, использование высокочастотного лазера с большей энергией может расширить его охват.

"Это первый шаг к созданию километрового громоотвода", — сказал он.

Напомним, ранее сообщалось, что ученые из Калифорнийского университета в Беркли изобрели новый способ охлаждения воздуха. Метод заключается в добавлении заряженных частиц и электричества в среду.