Mokslininkai pasiekė dar neregėtą lygį - išmoko valdyti žaibus (Video)

Daugelį amžių mūsų protėviai žaibo smūgiams valdyti naudojo žaibolaidžius, tačiau šiandien mokslininkai pasiekė naują lygį – milžiniškos metalinės lazdos liko praeityje, o jas pakeitė „didžiuliai sprogdintojai", rašo „New Atlas".

Žaibas yra bene vienas energingiausių gamtos reiškinių, kurio metu per sekundės dalį išsiskiria milijonai voltų įtampos, o tai, žinoma, gali būti pragaištinga – dingsta elektra, sukeliami gaisrai, sužalojimai ir net mirtys. Šimtmečius geriausiu būdu apsisaugoti nuo žaibo buvo laikomas žaibolaidis – didžiulė metalinė lazda, pritvirtinta prie aukščiausio pastato. Šis paprastas dizainas iš esmės paima elektros energiją iš debesies ir saugiai nukreipia ją į žemę. Tačiau viena iš problemų yra ta, kad tokie žaibolaidžiai turi ribotą atstumą – pavyzdžiui, 10 metrų žaibolaidis gali apsaugoti tik 10 metrų spinduliu aplink jį esančią sritį. O norint apsaugoti didelį pastatą ar oro uostą, iš tikrųjų reikėtų milžiniško žaibolaidžio. Tačiau mokslininkai, atrodo, rado būdą.

Grupė tyrėjų pademonstravo naujos, efektyvesnės sistemos veikimą – iš tikrųjų mokslininkai išmoko nukreipti žaibus naudojant galingą lazerį, nukreiptą į dangų. Anot tyrimo autoriaus Jeano-Pierre'o Wolfo, lazerio žaibolaidis (LLR) yra lazerio spindulys, nukreiptas į debesis audros metu, todėl jis nutiesia elektros iškrovai mažiausio pasipriešinimo kelią. Be to, lazerio spindulys gali tęstis daug toliau nei žaibolaidis ir taip apsaugoti didelį plotą.

Mokslininkai aiškina, kad į atmosferą skleidžiant didelės galios lazerio impulsus, pluošto viduje susidaro labai intensyvios šviesos gijos – šios gijos prasiskverbia pro ore esančias azoto ir deguonies molekules, jos savo ruožtu išlaisvina laisvuosius elektronus. Dėl to jonizuotas oras, dar vadinamas „plazma", tampa elektros laidininku.

Norėdami pademonstruoti savo koncepciją, mokslininkai sukūrė lazerinę sistemą, kurios vidutinė galia yra 1 kW ir kuri pulsuoja apie tūkstantį kartų per sekundę, išskirdama 1 džaulį energijos vienam impulsui. Lazerinė sistema buvo sumontuota ant Zenčio, aukščiausio kalno Šveicarijos Alpėse, viršūnės. Mokslininkai pastebi, kad lazeris buvo įrengtas šalia bokšto, kuris kasmet sulaukia apie šimto žaibų smūgių.

Sistemos testavimas truko nuo 2021 m. birželio iki rugsėjo, tuo metu audros tiesiog nuvilnijo per regioną. Tyrėjai pastebi, kad lazeris buvo nukreiptas į dangų netoli bokšto viršūnės – pagrindinis tikslas buvo pabandyti pritraukti žaibą į spindulį, kol jis nepasiekė įprasto bokšto žaibolaidžio. Per bandymų laikotarpį mokslininkai užfiksavo keturis žaibo smūgius.

Anot J. P. Wolfo, jis su kolegomis nustatė, kad po pirmojo lazerio žaibo atvejo iškrova spindulį gali sekti beveik 60 metrų, kol pasiekia bokštą – tai yra, apsaugoto paviršiaus spindulys padidėja nuo 120 iki 180 metrų.

Mokslininkas taip pat pažymi, kad jis ir komanda planuoja dirbti toliau, nes jų tyrimo galutinis taškas yra išplėsti 10 metrų žaibolaidžio poveikio zoną iki 500 metrų.