Физики сумели часть молний направлять лазером – это первый шаг к созданию лазерного громоотвода

Для этого в течение пары месяцев они подсвечивали область над башней Сентис (Швейцария).

Так вот из 16 ударивших в эту область молний 4 были простимулированы лазером. Вот про это необычное исследование и его результаты и поговорим в данном материале.

Молнии – самые загадочные и до конца необъяснимые природные явления

Буквально каждую секунду в атмосфере Земли происходит 40-120 разрядов молний как между облаками, так и между облаком и поверхностью Земли. Именно разряд между облаком и землей считается наиболее опасным и для того, чтобы защитить наземную инфраструктуру, сейчас активно используются молниеотводы.

Кстати, наиболее опасным местом в этом плане на планете считается озеро Маракайбо (Венесуэла). Именно там молнии могут бить до 90 раз за одни сутки.

Основная задача молниеотвода – создать предпочтительный канал разряда молнии, защитив другие объекты от ее пагубного воздействия. И этому изобретению уже не одна сотня лет.

Но уже в 20-м веке ученые стали искать альтернативные варианты защиты от молний, и был предложен вариант использовать небольшие ракеты с закрепленными на них проводами.

Как показали опыты, запуск в нужное время и при необходимых условиях позволял разряжать молнии, и при этом эффективность такого подхода составляла 90%.

Единственным недостатком такого метода был высокий расход ракет и падающие обломки, что не давало использовать его над жилыми кварталами. Но этот метод до сих пор используется исследователями для изучения молний.

Лазер как новый вид громоотвода

Впервые вариант использовать лазер для стимулирования разряда молнии был предложен еще в 1974, а в 1999 году был проведен эксперимент с тремя килоджоулевыми лазерами, который позволил зажечь двухметровый разряд. Но до сих пор у ученых не было понимания, как именно можно использовать лазер в этом плане.

Довольно серьезный шаг в этом вопросе удалось совершить физикам Германии, США, Франции и Швейцарии под руководством Орельена Хуара (Aurélien Houard) из Политехнической школы в Париже.

Так вот с 21.07.2021 по 30.10.2021 года ученые подсвечивали лазером молниеотвод башни Сентис в те моменты, когда поблизости разыгрывалась непогода с грозовыми облаками.

Зеленый свет обусловлен генерацией второй гармоники в воздухе на длине волны 515 нанометров. Aurélien Houard et al. / arXiv, 2022

Так вот за время эксперимента молнии 16 раз поразили молниеотвод башни и 4 из них оказались спровоцированными лазерной вспышкой.

Ученые применили Yb:YAG лазер, который за одну секунду испускает 1000 пикосекундных импульсов с длиной волны 1030 нм и энергией в 500 миллиджоулей.

Согласно статистике, собранной за 9 лет исследования, до 84 процентов молний, которые поражают данную башню, обладают отрицательным зарядом. Но вот все четыре разряда, которые были спровоцированны лазером, оказались с положительным зарядом.

Также «лазерные» молнии оказались примерно на 25% уже, чем обычные молнии, и эти разряды излучали почти в четыре раза меньше рентгеновских вспышек по сравнению с обычными молниями.

Выполнив анализ данного эксперимента и предыдущие опыты, ученые пришли к выводу, что успех текущего эксперимента заключен в том, что в этот раз ученые использовали высокую частоту повторений лазерных импульсов, что позволило создать в атмосфере «дорожку» из плазмы, которая существенно и облегчила распространение разряда, а положительными они были потому, что именно такой тип молний требует меньшего электрического поля по сравнению с отрицательными молниями.

Несмотря на то что текущие результаты пока сложно назвать действующим лазерным молниеотводом, ученые показали, что в принципе такой тип молниеотводов возможен.

Инженеры продолжат эксперименты и, вполне возможно, в скором времени у нас появится новый тип молниеотводов.

СТАНЬ МЕЦЕНАТОМ!! Поддержи LegendaPress пожертвованием, чтоб мы и дальше могли писать для Вас!