Эксперименты, проведенные в естественных условиях, показали, что с помощью лазера можно в некоторой степени управлять траекторией, по которой движется молния. Работа предполагает, что лазерные лучи могут использоваться в качестве молниеотводов для защиты чувствительной инфраструктуры, такой как аэропорты или ракетные установки. Однако технология нуждается в доработке.
Металлические громоотводы используются повсеместно. Они перенаправляют удары молний и безопасно рассеивают их заряд. Однако размер ограничен. Это также делает ограниченной область, которую они защищают.
Вот почему физики начали задаваться вопросом, могут ли лазеры повысить защиту, поскольку они могут подниматься выше в небо, чем физическая структура. Кроме того, они могут быть направлены в любую область неба. Однако, несмотря на успешные лабораторные демонстрации, ученые никогда раньше не добивались успеха на местах.
Чтобы изменить это, группа из примерно 25 исследователей создала проект Laser Lightning Rod, в рамках которого в Швейцарских Альпах был протестирован специально созданный мощный лазер, который стоит ок. 2 млн. евро. Исследователи разместили устройство рядом с телекоммуникационной вышкой в Сентисе, в которую часто ударяют молнии. — Это один из тех проектов, результатов которого все ждали, - говорит Валентина Шумакова, физик из Венского университета.
Поймать молнию
Достаточно интенсивный лазерный луч может создать проводящий путь для молнии, как металлический провод. Физики считают, что это происходит путем изменения свойств воздуха, который луч быстро нагревает. Это уменьшает его плотность и создает благоприятный путь для молнии. "Это как просверлить лазером дыру в воздухе", - говорит Орелиен Хуар, физик из Лаборатории прикладной оптики в Париже, который руководил проектом.
Эксперименты в Сантисе были направлены не на то, чтобы отдалить молнию от башни, а на то, чтобы показать, что лазер может направлять путь удара через громоотвод конструкции. В будущем подобные лучи могут направлять молнии от чувствительных установок к удаленным молниеотводам, считает Хуар.
За 10 недель наблюдения команда заметила, что лазер поймал 4 молнии в течение 6 часов грозы. Высокоскоростная камера ясно показала, что один удар следует за прямой линией лазерного луча, а не разветвляется.
Усилия ученых дали ожидаемый эффект, поскольку в предыдущих экспериментах использовался лазер с гораздо меньшей мощностью. Однако специализированное оборудование является существенным ограничением. - Требуется время, чтобы сократить систему и сделать ее дешевле и практичнее, - отмечает Хуар.