Blesk způsobí vážné škody, když zasáhne budovy. Vědcům se nyní na hoře ve Švýcarsku podařilo laserem vychýlit průběh masivního výboje.
Nikdo nedokáže přesně říci, kde při bouřce udeří blesk – ani hromosvod nenabízí 100% ochranu. Studie mezinárodní výzkumné skupiny na 124 metrů vysoké telekomunikační věži na švýcarské hoře Säntis nyní ukazuje, jak lze nebezpečné výboje nasměrovat do hromosvodu. Tyto poznatky by mohly vést k lepší ochraně letišť, startovacích ramp a velkých infrastrukturních zařízení před bleskem, píše tým Auréliena Houarda z Laboratoire d’Optique Appliquée v Palaiseau u Paříže v odborném časopise „Nature Photonics“.
Použití laserů pro ochranu před bleskem se navrhlo již v roce 1974. Použití laserů k vedení blesku se v laboratoři předvedlo na konci 90. let. Venkovní pokusy však selhaly v roce 2004 v americkém státě Nové Mexiko a v roce 2011 v Singapuru. Vědci připisují fakt, že experimenty na hoře Säntis byly úspěšné, tomu, že rychlost opakování laserových pulsů byla o dva řády vyšší než v dřívějších experimentech. Laser používal emitované světlo s vlnovou délkou asi jeden mikron (tisíciny milimetru) a opakovací frekvencí 1 000 hertzů.
Vědci vychýlili průběh masivního výboje blesků laserovými paprsky
Vědci těžili z toho, že věž na Säntis se v posledních letech opakovaně využívala k měření blesků. ,,Tato věž, která je zasažena bleskem asi 100 krát ročně, je vybavena několika senzory. Ty zaznamenávají bleskový proud, elektromagnetická pole na různé vzdálenosti, rentgenové záření a zdroje záření z výbojů blesku,“ píší autoři studie. Instalovali další měřicí zařízení a dvě vysokorychlostní kamery, které zaznamenávaly blesky rychlostí až 24 000 snímků za sekundu.
Tyto kamery se umístily 1,4 a 5 kilometrů od vrcholu věže a poskytovaly použitelné výsledky pouze při dobré viditelnosti. Podle informací tomu tak bylo u jednoho ze čtyř zaznamenaných záblesků, při kterých došlo k zapnutí laseru. Snímky z kamery ukazují, že se blesk otočí kolem laserového paprsku na více než 50 metrů. A poté zasáhne hromosvod věže. Mírně nakloněný laserový paprsek se zaměřil tak, aby se přiblížil k vrcholu věže.
Z fyzikálního hlediska se pravděpodobně stane následující: intenzivní laserové pulsy zahřejí vzduch natolik, že mnoho molekul vzduchu unikne do chladnějšího okolí. Na to se podél laserového paprsku vytvoří jakýsi kanál s velmi nízkou hustotou vzduchu, tzv. filament. V tomto vláknu je vzduch výrazně vodivější než okolí, což usnadňuje vedení blesku. Srovnání se zaznamenanými údery blesku bez laseru ukazuje, že blesk udeří do hromosvodu věže mnohem přesněji díky vedení laseru.
„Výsledky testovací kampaně Säntis v létě 2021 poskytují nepřímé důkazy, že vlákna tvořená krátkými a intenzivními laserovými pulzy mohou vést bleskové výboje na značné vzdálenosti,“ uzavírají autoři studie. Tyto předběžné výsledky by však měly potvrdit další testovací série s novými konfiguracemi.
Zdroj: spiegel, TowPoint
