Науковці навчилися керувати блискавками: навіщо це взагалі робити

• Щороку в Землю влучає понад мільярд блискавок, які спричиняють близько 24 000 смертей та величезну кількість пожеж.
• Найдієвішим способом захисту від цього явища вважається громовідвід, винайдений ще у 1752 році.
• Недоліком металевих приладів є те, що вони покривають дуже малі площі, тож потребують встановлення на кожному високому будинку, а інколи навіть декількох.

Новітній метод керування блискавками за допомогою лазера планують використовувати у якості заміни громовідводам, адже він значно ефективніший і захищає у рази більші площі. Однак є кілька невирішених проблем, одна з яких — висока вартість технології.

Заборона розповідає про експеримент вчених.

Міняти траєкторію електричних розрядів у небі може лазер

Блискавки являють собою вкрай потужні електричні розряди, що супроводжується випромінюванням видимого світла та інших форм електромагнітного випромінювання. Деякі з них настільки інтенсивні, що досягають температури у 30 000° C — це приблизно в п’ять разів вище, ніж на поверхні Сонця, розповіли у Національній лабораторії сильних штормів США (NSSL).

Вони є частим явищем у світі. Так, щосекунди відбувається близько 50 розрядів, 20% з них призводять до ударів по землі. Тож щороку у землю потрапляє понад мільярд блискавок, що призводить приблизно до 24 000 смертельних випадків і 250 000 поранених.

Найдієвішим способом захисту від цього явища вважається громовідвід, конструкція якого практично не змінилися з моменту винайдення Бенджаміном Франкліном у 1752 році. Фактично — це металевий стрижень з високою провідністю, який безпечно спрямовує електричний розряд у землю. Однією з проблем є те, що громовідводи мають радіус дії максимум кілька десятків метрів.

«Металеві громовідводи використовуються майже скрізь для захисту від блискавки, але площа, яку вони можуть захистити, обмежена кількома метрами або десятками метрів. Ми сподіваємося, що зможемо розширити захист до кількох сотень метрів, якщо у нас буде достатньо енергії в лазері», — сказав один із авторів дослідження Орельєн Хуард.

Команда науковців з Франції та Швейцарії винайшла новий метод керування блискавками — за допомогою потужного лазера, пише The Guardian.

Вчені провели експеримент на вершині швейцарської гори Сентіс під час грози. Лазер розмістили біля телекомунікаційної вежі заввишки 124 метри, у яку блискавка вдаряє приблизно 100 разів на рік.  Вони стріляли швидкими лазерними імпульсами в грозові хмари понад шість годин. Таким чином вдалося відхилити хід чотирьох розрядів. Блискавка йшла шляхом лазера близько 50 метрів. 

Сучасна система працює так:

• лазерні імпульси, спрямовані в небо, змінюють показник заломлення повітря, що змушує їх стискатися;
• повітря навколо лазерних променів іонізується;
• молекули повітря швидко нагріваються та мчать із надзвуковою швидкістю, залишаючи канал з іонізованого повітря низької щільності;
• ці канали, які тривають мілісекунди, є більш електропровідними, ніж навколишнє повітря, і тому формують шлях для блискавки.

Лазер досить потужний, тому становить небезпеку для очей пілотів, що можуть перебувати у повітряному просторі під час дії пристрою. Науковці сподіваються, що метод можна буде використовувати для ефективного захисту аеропортів та інфраструктурних об’єктів, адже, наприклад, в аеропортах є визначені зони, де діють заборони на польоти. 

«Важливо враховувати аспект безпеки. Крім того, вартість лазерної системи дуже висока порівняно з ціною простого стрижня, але лазери можуть бути більш надійним способом спрямування розряду блискавки, і це може бути важливим для захисту від критичних наземних установок і обладнання», — резюмував Орельєн Хуард.

Раніше Заборона розповідала про пристрій для перетворення океанічної пари у питну воду. Її запаси є практично безмежними, а глобальне потепління на них не впливає. Один прилад може закрити потребу у питній воді для 500 000 людей.