Vědci poprvé použili laser k vedení blesku
Vědci v pondělí uvedli, že poprvé použili laserový paprsek k vedení blesku v naději, že tato technika pomůže chránit před smrtícími blesky – a jednoho dne je možná dokonce spustí.
Blesky udeří po celém světě 40 - 120krát za sekundu, zabíjejí více než 4000 lidí a každý rok způsobí škody za miliardy dolarů.
Přesto je hlavní ochranou stále skromný hromosvod, který jako první zkonstruoval americký polyhistor Benjamin Franklin v roce 1749 a český Prokop Diviš 1754.
Tým vědců ze šesti výzkumných institucí roky pracoval na použití stejného nápadu, ale nahrazení jednoduchého kovového sloupu daleko sofistikovanějším a přesnějším laserem.
Nyní ve studii publikované v časopise Nature Photonics popisují použití laserového paprsku – vystřeleného z vrcholu švýcarské hory – k vedení blesku na více než 50 metrů.
"Chtěli jsme dát první ukázku, že laser může mít vliv na blesky – a je nejjednodušší ho řídit," řekl Aurelien Houard, fyzik v laboratoři aplikované optiky institutu ENSTA Paris a hlavní autor studie.
Ale pro budoucí aplikace "by bylo ještě lepší, kdybychom mohli spustit blesk," řekl Houard agentuře AFP.
Jak chytit blesky
Blesk je výboj statické elektřiny, která se nahromadila v bouřkových mracích nebo mezi mraky a zemí.
Laserový paprsek vytváří plazma, ve které nabité ionty a
elektrony ohřívají vzduch.
Vzduch se stává „částečně vodivým, a proto dráhou preferovanou bleskem,“ řekl
Houard.
Když vědci dříve testovali tuto teorii v Novém Mexiku v roce 2004, jejich laser nezachytil blesk.
Tento laser selhal, protože nevyzařoval dostatek pulzů za sekundu pro blesk, který se vaří v milisekundách, řekl Houard.
Dodal, že bylo také obtížné "předvídat, kam blesk dopadne".
U nejnovějšího experimentu nechali vědci jen málo náhodě.
Vytáhli laser o velikosti auta – který dokáže vypálit až tisíc světelných pulsů za sekundu – na 2500metrový vrchol hory Santis v severovýchodním Švýcarsku.
Vrchol je domovem komunikační věže, která je přibližně 100krát za rok zasažena bleskem.
Po dvou letech budování výkonného laseru trvalo několik týdnů, než jej přesunuli po částech lanovkou.
Nakonec musel vrtulník shodit velké kontejnery, ve kterých byl umístěn dalekohled.
Dalekohled zaostřil laserový paprsek na maximální intenzitu na místo asi 150 metrů ve vzduchu – těsně nad vrcholem 124metrové věže.
Paprsek má na začátku průměr 20 centimetrů, ale nahoře se zužuje jen na pár centimetrů.
Jízda na blesku
Během bouře byli vědci schopni vyfotografovat jejich paprsek, který poháněl blesk na vzdálenost 50 metrů.
Podle interferometrických měření byly také řízeny tři další údery.
Většina blesků se hromadí z prekurzorů uvnitř mraků, ale některé mohou vycházet ze země, pokud je elektrické pole dostatečně silné.
"Proud a síla blesku se skutečně vyjasní, jakmile se zem spojí s mrakem," řekl Houard.
Laser navádí jeden z těchto prekurzorů, takže je „mnohem rychlejší než ostatní – a rovnější,“ řekl.
"Pak se jako první spojí s oblakem, než se rozsvítí."
To znamená, že teoreticky by tato technika mohla být použita nejen k zahnání blesku, ale především k jeho spuštění.
To by mohlo vědcům umožnit lépe chránit strategická zařízení, jako jsou letiště nebo odpalovací rampy raket, zapálením úderů v době, kterou si zvolí.
V praxi by to vyžadovalo vysokou vodivost v plazmatu laseru – což si vědci myslí, že ještě nezvládli.
Přiložené soubory:
- Pohled na Laser
- Pohled na Laser II
- Zachycení blesku a laseru
