Самая распространенная сегодня защита от удара молнии — громоотвод, известный с давних времен. Металлический прут отводит разряд от здания, направляя его в землю. Однако гроотвод эффективен лишь на ограниченной площади. Если нужно защитить большой комплекс, например, аэропорт или ветропарк, больше подойдет изобретение французских ученых. Взобравшись на вершину горы, они провели зрелищный эксперимент — с помощью лазера притянули разряд молнии, пишет Хайтек+.
Это первая демонстрация работоспособности технологии в реальных условиях грозы. Ученые из Парижского политехнического института отправились на вершину горы Зентис в Швейцарии, чтобы провести там свой эксперимент. Они установили лазерное оборудование вблизи телекоммуникационной вышки, оканчивающейся громоотводом, в которую молнии бьет примерно сотню раз в год. Испытания проходили с июля по сентябрь 2021 года.
Лазер испускал короткие, интенсивные импульсы инфракрасного света с частотой около 1000 раз в секунду. Они создавали нечто вроде канала плазмы пониженной плотности, вырывая электроны из молекул воздуха и расталкивая некоторые из них. По этому каналу молнии проще двигаться с неба к земле.
Ученые настроили лазер так, чтобы он формировал электропроводящий канал на расстоянии, немного превышающем высоту башни. Это позволяло громоотводу перехватывать разряд и заземлять его, прежде чем он сжег бы лазерное оборудование, пишет Science.
Всего в башню при включенном лазере ударили четыре разряда молнии. Один раз это произошло в относительно светлое время суток, и камерам удалось запечатлеть этот момент. На снимках видно, что молнии спускаются вниз зигзагами, потом движутся по созданному лазером каналу приблизительно 50 метров, прежде чем уйти в громоотвод.
Для отслеживания траектории трех остальных молний ученые наблюдали за радиоволнами, которые испускают разряды. Их траектории также были изменены лазерными лучами.
«Это настоящий успех, — сказал Говард Милчберг, физик из Мэрелендского университета, не принимавший участие в эксперименте. — Люди пытались сделать нечто подобное многие годы». Если это изобретение станет практически применимым, то есть его эффективность возрастет, то, в потенциале, его можно будет использовать не только для защиты от молний, но и для получения электричества из гроз.
Тяговый луч для молний изобрела в 2020 году международная команда ученых. Принцип работы луча заключается в улавливании и нагреве микрочастиц графена в воздухе, благодаря чему создаются подходящие условия для электрического пробоя и переноса вдоль пути лазерного луча. Кроме того, метод позволяет использовать лазер, интенсивность которого в тысячу раз меньше, чем получилось у предшественников.
