Az emberiségnek nagyon régóta megvan azaz érdeklődése, hogy miként lehet a természetet és a különféle természeti erőket saját uralma alá hajtani. Nincs ez másképpen a villámokkal sem. A villám nagy energiájú, természetes elektromos légköri kisülés. Az áramerőssége 20-30 ezer amper közé tehető általában, de előfordult már 300 ezer ampert elérő villám is. Azonban ennek a hatalmas energiának a hasznosítása és irányítása nem megoldott, sőt, az ellene való védelemre sem létezik még tökéletes megoldás.
Azonban kutatóknak, a történelem során először, sikerült eltéríteniük egy villámot egy erős, égbe lőtt lézer segítségével – számolt be a ScienceAlert szakportál. Ezzel a megoldással még a becsapódás előtt sikerült eltéríteni a villámot.
Nem csak a sci-fiben hasznos a lézersugár
Nem véletlen, hogy ezzel kísérleteznek. Az idevágó statisztikák szerint a villámlással járó zivatarok és viharok évente átlagosan 43 ember halálát okozzák az Amerikai Egyesült Államokban, és 2022-ben összesen csaknem egymilliárd dollárnyi kárigényt nyújtottak be az amerikai háztulajdonosok villámcsapás okozta károk miatt.
A lézerek bevetése villámhárítóként nem új keletű ötlet, már az 1970-es évek elején felmerült ennek a terve
– árulta el Aurélien Houard, a svájci EPFL egyetem kutatója, a projekt koordinátora.
Az elv ráadásul egyszerűbb, mint elsőre tűnik: ha a lézersugarak elég erősek, akkor képesek olyan intenzíven felmelegíteni a levegőt, hogy a molekulákat elektronjaik felszabadítására késztetik. Ezzel pedig a lézersugár mentén töltött elektronokkal teli csatorna jön létre, és ezek magukhoz vonzzák a villámokat, amelyek a legkisebb ellenállás útját keresik a felhők és a föld között.
A probléma ezzel csak annyi, hogy ez a csatorna nagyon rövid életű, és a lézersugarak villódznak. Habár a tudósok a laboratóriumokban már korábban is képesek voltak a villámok eltérítésére, valós körülmények között azonban korábban még soha nem sikerült ugyanezt megvalósítani. Ugyanis hogy ez az elektroncsatorna elég időn át nyitva maradjon ahhoz, hogy a villámokat elhajlítsa egy vihar során, olyan erős lézerre van szükség, amely másodpercenként ezer darab nagy teljesítményű impulzust képes kilőni.
Szélvihar, beázás, jégverés és villámcsapás – már a biztosítók is tudják, hogy itthon is egyre hosszabb és pusztítóbb a viharszezonAz Allianz 2023-ban eddig mintegy 35 ezer kárbejelentésre több mint 3,5 milliárd forintot fizetett ki Magyarországon. Habár a viharszezon kezdete egyre jobban kitolódik az extrém időjárás miatt, az évszakokat tekintve továbbra is a nyár viszi a prímet, ami csak az idén 2,3 milliárd forintnyi kárkifizetést jelentett a biztosító számára. |
Mostanra sikerült kifejleszteni ilyen eszközt, ami a Genfi Egyetem, a svájci EPFL, a franciaországi École Polytechnique és a német Trumpf lézergyártó vállalat közös munkájának gyümölcse volt.
Lézerünk százszor gyorsabban pulzált, mint a korábbi lézerek, ami azt jelenti, hogy a százszor nagyobb valószínűséggel fog villámot
– magyarázta Houard.
Sikeres lézerteszt Svájcban
Az új felszerelés teszteléséhez a tudósok a háromtonnás lézert a svájci Santis-hegy 2500 méteres csúcsára vitték. Azért erre a helyszínre esett a választás, mert itt található egy 120 méteres távközlési torony, amelybe évente több mint száz alkalommal csap bele a villám. A lézert minden olyan alkalommal bekapcsolták, amikor az időjárás-előrejelzés alapján viharra lehetett számítani.
A megfigyelés végül sikerrel zárult, a kutatók rögzíteni tudtak egy természetes villámot, amely követte a lézersugarat, mielőtt a toronyba csapódott volna.
Természetesen még sok adatot kell ezzel kapcsolatban elemeznünk. De a kép többet ér ezer szónál, bebizonyosodott, hogy amit kitaláltunk, az lehetséges
– nyilatkozta Jean-Pierre Wolf, az UNIGE alkalmazottfizika-professzora.
A villámvédelem kulcseszköze lehet a lézer
Az új kutatási eredmények, még ha sok munka is van hátra, reményt adnak arra, hogy a lézerek egy napon a villámok elleni védekezés egy új és hatékony útját kínálhatják.
Egyelőre továbbra is az a villámhárító a leghatékonyabb eszköz, amelyet még Benjamin Franklin talált fel több száz évvel ezelőtt. A legnagyobb hiányossága az, hogy ez a védelem csak addig terjed, amilyen magas a rúd. Vagyis egy tízméteres pózna bárkit megvéd a tízméteres távolságán belül, de annál messzebb nem. Ezzel szemben egy lézer akár a felhőkig is elérhet.
Wolf elárulta, hogy eredményeik szerint a kisülés csaknem 60 méteren keresztül is követheti a lézersugarat, mielőtt az elérné a kommunikációs tornyot. Vagyis az eszköz 120 méterről 180 méterre bővítette a védett terület sugarát.
A tudósok következő lépése az lesz, hogy megpróbáljanak egy még nagyobb lézersugarat kifejleszteni. Azt azonban hozzátették, hogy bár az elmélet szerint ez lehetséges,
a technológia becsléseik szerint még legalább tíz évre van attól, hogy elég kifinomult és hatékony legyen ahhoz, hogy piacra kerülhessen.
A kutatás eredményeit a Nature Photonics című szakfolyóiratban tették közzé 2023. január 16-án.
