Grupa naukowców twierdzi, że z powodzeniem sterowała piorunami za pomocą technologii laserowej podczas burzy w Szwajcarii, demonstrując potencjalną nową metodę ochrony infrastruktury przed uderzeniami piorunów.

Naukowcy opublikowali swoją pracę w poniedziałek w czasopiśmie Nature Photonics, pisząc, że w tej pierwszej w historii demonstracji wykorzystano włókna indukowane laserem, które z powodzeniem kierowały piorun na ziemię. Eksperyment odbył się na górze Santis w północno-wschodniej Szwajcarii latem 2021 r., gdzie ustawiono laser terawatowy o wysokiej częstotliwości powtarzania obok wieży telekomunikacyjnej, która zostaje uderzona przez piorun około 100 razy w roku.

„Metalowe pręty są używane prawie wszędzie do ochrony przed piorunami, ale obszar, który mogą chronić, jest ograniczony do kilku lub kilkudziesięciu metrów” – powiedział The Guardian Aurélien Houard, fizyk z École Polytechnique. „Mamy nadzieję na rozszerzenie tej ochrony do kilkuset metrów, jeśli będziemy mieć wystarczającą ilość energii w laserze”.

Między lipcem a wrześniem naukowcy czekali, aż burze przetoczą się w pobliżu ich stanowiska eksperymentalnego, aby móc wystrzelić szybkie impulsy laserowe w chmury burzowe. W trakcie eksperymentu przez prawie sześć i pół godziny wystrzeliwali impulsy laserowe w chmury burzowe, podczas gdy w wieżę uderzył piorun 16 razy.

Spośród 16 uderzeń pioruna tylko cztery miały miejsce, gdy naukowcy używali technologii impulsów laserowych. Ich wyniki pokazały, że lasery przesunęły przebieg wszystkich czterech uderzeń piorunów, ale udało się zarejestrować tylko jedno z wyładowań atmosferycznych, ponieważ podczas innych burz nie było czystego nieba.

Według rocznego raportu Vaisala, w ubiegłym roku w Stanach Zjednoczonych wystąpiło łącznie około 198 milionów wyładowań atmosferycznych. Według National Weather Service w 2022 roku w USA w wyniku uderzenia pioruna zginęło 19 osób.

Wiele dużych budynków i przestrzeni zewnętrznych instaluje piorunochrony, aby odwrócić wyładowania atmosferyczne od lokalizacji. Według National Weather Service piorunochrony przechwytują uderzenie pioruna, aby zapewnić przewodzącą ścieżkę dla ładunku elektrycznego w celu bezpiecznego rozproszenia energii w ziemi.

Te nowe badania wykorzystujące lasery do odwracania wyładowań atmosferycznych mają na celu wprowadzenie alternatywnych metod ochrony odgromowej oprócz tradycyjnego piorunochronu w terenie. Podobnie jak piorunochron, lasery zapewniają piorunowi łatwiejszą drogę do bezpiecznego rozproszenia energii w ziemi i mogą być używane na większe odległości, w zależności od siły lasera.

„Chociaż ta dziedzina badań jest bardzo aktywna od ponad 20 lat, jest to pierwszy wynik terenowy, który eksperymentalnie demonstruje błyskawice kierowane przez lasery” – stwierdza streszczenie. „Ta praca toruje drogę nowym zastosowaniom atmosferycznym ultrakrótkich laserów i stanowi ważny krok naprzód w rozwoju laserowej ochrony odgromowej dla lotnisk, wyrzutni lub dużych infrastruktur”.