Laserový hromosvod dokáže odklonit blesky. Inovativní vynález šokuje vědce
Výkonné laserové systémy by mohly přinést revoluci v ochraně před bleskem. Vědcům se podařilo pomocí laseru namířeného na oblohu z vrcholu hory Santis na severovýchodě Švýcarska odklonit údery blesku.
Blesky každoročně způsobí škody na budovách, komunikačních systémech, elektrickém vedení a elektrických zařízeních za miliardy dolarů a zabijí tisíce lidí. Obyčejné bleskojistky v podobě dlouhé kovové tyče, které v 18. století vyvinul Benjamin Franklin, jsou tak dlouholetou „novinkou“, že se ji vědci rozhodli přizpůsobit realitě 21. století.
Laserové zařízení může zabezpečit kritickou infrastrukturu, včetně elektráren, letišť, větrných elektráren a vojenských odpalovacích ramp. Výzkumníci na začátku tohoto týdne oznámili, že tuto technologii úspěšně otestovali.
Laserový hromosvod
Laserový bleskosvod, jak se vynález jmenuje, je velký jako velké auto a váží více než tři tuny. Používá lasery od německé společnosti Trumpf Group, která vyrábí průmyslové stroje. Klíčovou roli sehráli také vědci z Ženevské univerzity, kteří během experimentu spolupracovali s leteckou společností ArianeGroup.
Zařízení bylo dopraveno na vrchol hory Santis ve výšce přibližně 2 500 metrů, některé části lanovkou a jiné vrtulníkem. Tam byl namířen k obloze nad 124 metrů vysokou vysílací věží telekomunikační společnosti Swisscom, která je jednou z evropských staveb nejvíce postižených bleskem.
V rámci experimentů byly v roce 2021 po dobu dvou měsíců vysílány intenzivní laserové pulzy, a to 1000krát za sekundu, které měly přesměrovat údery blesku. Všechny čtyři údery, kdy byl systém aktivní, byly úspěšně zachyceny. V prvním případě vědci použili dvě vysokorychlostní kamery, které zaznamenaly přesměrování dráhy blesku o více než 50 m. Další tři byly zdokumentovány na základě jiných údajů.
Laserový hromosvod by mohl nahradit běžné hromosvody
Běžné hromosvody, pocházející z Franklinovy éry, jsou kovové tyče na střeše budov, spojené se zemí drátem, které odvádějí elektrický náboj blesku neškodně do země. Jejich omezení spočívá v tom, že chrání pouze malou oblast.
„Poprvé jsme ukázali, že lasery lze použít k usměrňování přírodních blesků,“ uvedl fyzik Aurelien Houard z Laboratoře aplikované optiky na Ecole Polytechnique ve Francii, koordinátor projektu Laser Lightning Rod a hlavní autor studie publikované v časopise Nature Photonics.
„Intenzivní laser může v atmosféře vytvářet dlouhé sloupce plazmatu s elektrony, ionty a částicemi horkého vzduchu, které mu stojí v cestě,“ říká Houard. „Ukázali jsme, že tyto plazmové sloupce mohou fungovat jako hromosvod. Je to důležité, protože je to první krok k laserovému hromosvodu, který by s dostatečnou energií laseru mohl prakticky dosáhnout výšky stovek metrů nebo kilometrů,“ upřesnil.
Houard předpokládá, že bude trvat dalších 10 až 15 let práce, než se laserový bleskosvod začne široce používat. Jedním z problémů je zamezení rušení letadly, která by mohla zasáhnout laserový paprsek. Je třeba dodat, že z těchto důvodů byl letecký provoz v oblasti během studie zastaven, aby nedošlo k poškození letadel nebo očí pilotů.
Zdroj: redakce, nature.com