برای اولین بار دانشمندان رعد و برق را خم کردند!

محققان توانستند رعد و برق را با استفاده از یک پرتاب لیزری قدرتمند به آسمان منحرف کنند – اولین کاری علمی.

یک لیزر قدرتمند توانست یک صاعقه را تقریباً 200 فوت قبل از برخورد با صاعقه گیر منحرف کند و عملکرد میله را تا حد زیادی بهبود بخشد.

این یافته‌ها که در ژانویه منتشر شد، نشان می‌دهد که روزی می‌توان از لیزرها به عنوان محافظت در برابر طوفان‌های رعد و برق خطرناک استفاده کرد که به طور متوسط سالانه 43 نفر را در ایالات متحده می‌کشند و در سال 2022 تقریباً یک میلیارد دلار خسارت به صاحبان خانه‌های آمریکایی تحمیل می‌کنند.

لیزر به عنوان صاعقه گیر

Aurélien Houard، دانشمند محقق در دانشگاه سوئیس EPFL و هماهنگ کننده این پروژه، در یک پست وبلاگی در سایت فرانسوی گفت، ایده استفاده از میله صاعقه لیزری به اوایل دهه 70 باز می گردد.

اصل ساده است: پرتوهای لیزر، اگر به اندازه کافی قدرتمند باشند، می توانند هوا را به شدت گرم کنند که مولکول ها را تحریک کنند تا الکترون های خود را آزاد کنند.

این یک کانال پر از الکترون های باردار در امتداد پرتو لیزر ایجاد می کند – و همه آن الکترون ها رعد و برق را جذب می کنند، که به دنبال مسیر کمترین مقاومت بین ابرها و زمین هستند.

مشکل این است که این کانال بسیار کوتاه است و پرتوهای لیزر سوسو می زنند. اگرچه دانشمندان توانسته بودند رعد و برق را در آزمایشگاه منحرف کنند، اما هرگز نتوانستند این کار را در شرایط واقعی انجام دهند.
برای اطمینان از باز ماندن کانال به اندازه کافی برای خم کردن رعد و برق در طول طوفان، دانشمندان لیزری ابداع کردند که می تواند پالس های پرقدرت را 1000 بار در ثانیه شلیک کند.

این تلاش مشترک دانشگاه ژنو (UNIGE) و EPFL در سوئیس، در فرانسه و شرکت لیزر علمی در آلمان بود.

هاوارد در روزنامه گفت که لیزر آنها 100 برابر سریعتر از لیزر قبلی آنها می زند، که به این معنی است که لیزر “100 برابر بیشتر احتمال دارد رعد و برق بگیرد.”

آزمایش لیزر در بالای کوه سوئیس

برای آزمایش این ابزار جدید، دانشمندان لیزر 3 تنی خود را به بالای کوه سانتیس در سوئیس به ارتفاع 8000 فوت آوردند. مزیت این مکان برج ارتباطی 400 فوتی آن است که حداقل 100 بار در سال به طور قابل اعتماد مورد اصابت صاعقه قرار می گیرد.

هر زمانی که پیش بینی آب و هوا طوفان های رعد و برق را پیش بینی می کرد، لیزر روشن می شد.

در نهایت، دانشمندان توانستند یک صاعقه طبیعی را ثبت کنند که برای اولین بار، پرتو لیزر را قبل از برخورد به برج دنبال می کرد.

ژان پیر ولف، پروفسور فیزیک کاربردی، در ویدئویی به همراه یافته‌ها به زبان فرانسوی گفت: «البته، پس از این به تجزیه و تحلیل داده‌های بسیار بیشتری نیاز داشتیم».

او گفت: “اما آن تصویر هزاران کلمه را بیان می کرد، بدون شک امکان پذیر نبود. وقتی این عکس را دیدم، فهمیدم که آن را داریم.”

تجهیزات حفاظت از صاعقه نیاز به ارتقا دارند

این یافته امیدواری ایجاد می کند که لیزرها روزی می توانند یک راه جدید بسیار مورد نیاز برای محافظت در برابر صاعقه ارائه دهند.

میله های صاعقه، که توسط بنجامین فرانکلین اختراع شده اند، بر اساس بیانیه مطبوعاتی همراه با یافته ها، بهترین شکل حفاظتی در برابر صاعقه هستند.

مشکل این است که حفاظت آنها فقط تا جایی که میله بلند باشد گسترش می یابد. این بدان معناست که یک میله 10 فوتی از هر کسی که در فاصله 10 فوتی تیر قرار دارد محافظت می کند، اما نه بیشتر از آن، طبق بیانیه مطبوعاتی.

از سوی دیگر، لیزر می‌تواند در بالای ابرها برسد.

ولف به نقل از سی ان ان گفت: «ما متوجه شدیم که تخلیه می تواند تا 60 متر (196 فوت) پرتو را پیش از رسیدن به برج دنبال کند.

این بدان معناست که لیزر “شعاع سطح حفاظتی را از 120 متر (393 فوت) به 180 متر (590 فوت) افزایش داد.”

گام بعدی این است که سعی کنید لیزری بسازید که بتواند حتی به بالاتر از آسمان برسد.

که در تئوری امکان پذیر است. وال استریت ژورنال گزارش داد، با این حال، هاوارت هشدار داد که این فناوری احتمالاً حداقل ده سال تا صیقل دادن کافی برای رسیدن به بازار فاصله دارد.

این یافته ها در روزنامه های معتبر در 16 ژانویه منتشر شد.