Ученые впервые изогнули молнию

Исследователям удалось отклонить молнию с помощью мощного лазерного выстрела в небо — научная новинка.

Мощный лазер смог отклонить молнию почти на 200 футов, прежде чем она поразила громоотвод, что значительно улучшение функции стержня.

Результаты, опубликованные в январе, показывают, что однажды лазеры можно будет использовать в качестве защиты от опасных гроз, которые убивают в среднем 43 человека в США каждый год и обходятся американским домовладельцам почти Страховые выплаты на сумму 1 миллиард долларов США в 2022 году.

Лазеры как громоотводы

Идея использовать лазерный громоотвод возникла еще в начале 70-х годов. , — сказал Орельен Уар, научный сотрудник Лаборатории оптических приложений швейцарского университета EPFL и координатор проекта, в своем блоге на французском сайте Polytechnique Insights.

Принцип прост: лазерные лучи, если они достаточно мощные, они могут нагревать воздух настолько сильно, что заставляют молекулы высвобождать свои электроны.

Это создает канал, полный заряженных электронов вдоль лазерного луча – и все эти электроны притягивают молнии, которые ищите путь наименьшего сопротивления между облаками и землей.

Проблема в том, что этот канал очень недолговечен, и лазерные лучи мерцают. Хотя учёным удавалось отклонять молнию в лаборатории, им никогда не удавалось сделать это в реальных условиях.

Чтобы быть уверенным, что канал оставался открытым достаточно долго, чтобы отклонять молнию во время грозы, ученые разработали лазер, способный излучать мощные импульсы 1000 раз в секунду.

Это была совместная работа Женевского университета (UNIGE) и EPFL в Швейцарии, Политехнической школы во Франции и научного центра TRUMPF. лазеры работают в Германии.

Их лазер пульсирует в 100 раз быстрее, чем предыдущий лазер, а это означает, что у лазера «в 100 раз больше шансов поймать молнию», — сказал Хоуард в газете The Wall Street Journal.

Испытание лазера на вершине швейцарской горы

Чтобы протестировать новое оборудование, ученые доставили свой 3-тонный лазер на вершину горы Сентис высотой 8000 футов в Швейцарии. Преимуществом этого места является 400-футовая башня связи, в которую ударяет молния не менее 100 раз в год.

Лазер включался каждый раз, когда прогноз погоды предсказывал грозу.

В конце концов, ученым удалось зафиксировать естественную молнию, которая впервые следовала за лазерным лучом, прежде чем поразить башню.

«Конечно, нам нужно было проанализировать гораздо больше данных после этого», — сказал Жан-Пьер Вольф, профессор прикладной физики в UNIGE, в видеоролике, сопровождающем результаты на французском языке.

«Но эта картина говорила тысячу слов, не было никаких сомнений в том, что это возможно. Когда Я видел эту фотографию и знал, что она у нас есть», — сказал он.

Средства молниезащиты нуждаются в обновлении

Это открытие дает надежду, что однажды лазеры смогут предложить столь необходимое новый путь защиты от молний.

Грозовые стержни, изобретенные Бенджамином Франклином, остаются лучшей формой защиты от молний, ​​которую мы имеем, согласно пресс-релизу, сопровождающему результаты.

Проблема в том, что их защита распространяется только на высоту стержня. Это означает, что стержень высотой 10 футов защитит любого, кто находится в пределах 10 футов от столба, но не дальше этого, согласно пресс-релизу.

С другой стороны, лазер может достигать высоты облака.

«Мы обнаружили, что разряд может следовать за лучом почти 60 метров (196 футов), прежде чем достигнет башни», — сказал Вольф, согласно CNN.

Это означало, что лазер «увеличил радиус защитной поверхности со 120 метров (393 фута) до 180 метров (590 футов)».

Следующим шагом будет попытка разработать лазер, который сможет достичь еще большей высоты в недрах Земли. небо.

Теоретически это возможно. Однако Хуарт предупредил, что этой технологии, вероятно, понадобится не менее десяти лет, чтобы она была достаточно отточена, чтобы выйти на рынок, сообщает The Wall Street Journal.

Результаты были опубликованы в рецензируемом журнале Nature Photonics, 16 января.

Эта статья была первоначально опубликована Business Insider.

Больше от Business Insider: