دانشمندان برای اولین‌بار رعدوبرق را منحرف کردند [تماشا کنید]

پژوهشگران برای اولین بار با شلیک یک لیزر قدرتمند به آسمان موفق شدند در مسیر رعد و برق انحراف ایجاد کنند. آن‌ها دستگاهی مخصوص برای این کار توسعه داده‌اند که می‌تواند ۶۰ متر بالاتر از یک میله برق‌گیر رعد و برق را منحرف کند. این تکنولوژی می‌توند عملکرد برق‌گیرها را به‌طرز قابل‌توجهی بهبود دهد.

۶٬۰۰۰ تا ۲۴٬۰۰۰ نفر هر سال در اثر صاعقه جان خود را از دست می‌دهند. علاوه‌براین، رعدوبرق‌ها سالانه میلیاردها دلار به ساختمان‌ها، زیرساخت‌های ارتباطی و منابع طبیعی آسیب می‌رسانند.

انحراف رعد و برق با لیزر

ایده استفاده از لیزر برای انحراف رعد و برق به دهه ۱۹۷۰ میلادی بازمی‌گردد. مکانیسم علمی پشت این ایده ساده است. اگر شلیک‌های لیزر قدرت کافی داشته باشند، می‌توانند دمای هوا را چنان بالا ببرند که مولکول‌ها الکترون‌های خود را آزاد کنند. این باعث می‌شود در مسیر لیزر یک کانال رسانای مملو از الکترون ایجاد شود. از آنجا که برق صاعقه مسیر با کمترین مقاومت بین ابرها و زمین را پیدا می‌کند، وارد این کانال خواهد شد.

مشکل این است که این کانال عمر بسیار کمی دارد و شلیک‌های لیزر نیز سوسو می‌زنند. دانشمندان پیش‌تر صاعقه را در آزمایشگاه منحرف کرده اما هیچ‌گاه این کار را در شرایط واقعی انجام نداده بودند.

پژوهشگران دانشگاه‌های ژنو و EPFL در سوئیس، مدرسه پلی‌تکنیک فرانسه و مؤسسه لیزرهای علمی TRUMPF در آلمان یک لیزر برای حل این مشکل تولید کردند. لیزر آن‌ها می‌تواند در هر ثانیه ۱٬۰۰۰ پالس به هوا شلیک کند.

در فیلم زیر می‌توانید طرز کار این تکنولوژی را تماشا کنید. این ویدیو را دانشگاه EPFL منتشر کرده است.

آزمایش لیزر

دانشمندان برای آزمایش لیزر خود قله ۲٬۵۰۰ متری سانتیس در سوئیس را انتخاب کردند. در این نقطه یک برج ارتباطی ۱۲۰ متری وجود دارد که هرسال حداقل ۱۰۰ بار صاعقه به آن برخورد می‌کند.

آن‌ها لیزر خود را در زمان‌هایی که پیش‌بینی‌های آب‌وهوایی احتمال صاعقه می‌دادند روشن می‌کردند. درنهایت دانشمندان موفق شدند تصویر یک رعدوبرق را ثبت کنند که برای اولین‌بار در تاریخ، پیش از برخورد به برج، مسیر شلیک لیزر را دنبال می‌کرد.

این یافته‌ها می‌توانند برای بهبود تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه‌ها به‌کار روند. میله‌های برق‌گیر که «بنجامین فرانکلین» در قرن ۱۸ آن‌ها را اختراع کرد، همچنان بهترین تجهیزات حفاظتی در برابر صاعقه هستند.

مشکل این است که این برق‌گیرها تنها می‌توانند مساحتی به شعاع ارتفاع خود را پوشش دهند. برای مثال، یک برق‌گیر ۱۰ متری تنها از افرادی حفاظت می‌کند که در فاصله ۱۰ متری آن قرار دارند.

از طرف دیگر، یک لیزر روی کاغذ می‌تواند به ابرها هم برسد. البته لیزری که دانشمندان آزمایش کردند، صاعقه را ۶۰ متر بالاتر از برج ۱۲۰ متری منحرف می‌کرد. این یعنی شعاع حفاظت از ۱۲۰ متر به ۱۸۰ متر افزایش یافت.

هدف بعدی دانشمندان این است که یک لیزر بسازند که کانالی مرتفع‌تر در آسمان برای انحراف رعدوبرق ایجاد کند. چنین کاری روی کاغذ ممکن است. اما نویسندگان مقاله می‌گویند حداقل ۱۰ سال تا تجاری‌شدن این تکنولوژی زمان باقی است.