Nasvícení laserem do vybraného místa na obloze by mohlo nahradit hromosvod

Výsledky svého výzkumu nyní publikovali v časopise Nature Photonics. Fyzik a hlavní vedoucí celého výzkumu Aurélien Houard z laboratoře aplikované optiky francouzského Národního centra pro vědu v Paříži strávil spolu se svými kolegy mnoho hodin zkoumáním bouřek, aby otestovali, jestli může laser odvrátit úder blesku a ochránit tak kritickou infrastrukturu.

Do velké telekomunikační věže totiž udeří blesk přibližně stokrát ročně. Takové údery mohou způsobit velké škody třeba na letištích a jiných elektronických zařízeních.

Doposud byl nejlepší ochranou před blesky běžný hromosvod. Houard a jeho kolegové ale chtěli otestovat jinou metodu, která pracuje na bázi světla. „Ačkoli je tato oblast zkoumaná již spoustu let, je to první výsledek, který tuto myšlenku potvrdil přímo v terénu," píší vědci ve své studii.

Související

Radek Chlup

Prudký zásah bleskem se podepíše i na kostech…

Martin Pokorný

Vědci zachytili extrémní blesky. Jeden v délce 17…

Výzkum probíhal v létě 2021 na hoře Säntis v severovýchodním Švýcarsku. Během série bouřek byly do mraků vysílány krátké, ale intenzivní laserové výboje, které úspěšně odvedly čtyři bleskové výboje od špičky věže. Současně byly zkoumány i výboje, kdy byl laser vypnutý. Tehdy udeřilo do věže hned dvanáct blesků.
 
Vědci věž také snímali dvěma vysokorychlostními kamerami. Dokázali tak zachytit blesk, který kopíroval laserový paprsek více než 50 metrů. Přímo na věži pak byly instalovány senzory, které zaznamenávaly elektrická pole a rentgenové záření.
 
První myšlenka o použití světelného paprsku proti bleskům byla poprvé předložena v roce 1974 a úspěšně testována v laboratoři. Dlouho se ji ale nedařilo potvrdit i v reálném prostředí. Dříve provedené testy z Mexika a Singapuru totiž úspěšné nebyly. Vědci zatím stále zjišťují, proč nyní lasery fungovaly, ale v dřívějších experimentech nikoliv. Jedním z možných vysvětlení je, že laser, který Houard a jeho kolegové použili, byl mnohem výkonnější.
 
A jak to tedy vlastně celé funguje? Laser, vyslaný k obloze, mění vlastnosti okolního vzduchu až jeho molekuly začnou ionizovat. Tento proces se nazývá filamentace.

Molekuly vzduchu se podél dráhy laseru rychle zahřívají, pohlcují jeho energii a poté jsou nadzvukovou rychlostí odsunuty. Zůstávají tak po nich kanály méně hustého vzduchu, které nabízejí cestu pro elektrické výboje.
 
Podle autorů představuje nová studie důležitý krok při vývoji laserové ochrany důležitých a významných míst, jako jsou například letiště, energetická zařízení nebo právě telekomunikační vysílače.

Zdroj: Nature Photonics, ScienceAlert