Zinātniekiem pirmo reizi izdevies dabā novirzīt zibens šautras ar lāzeru

Vairāku mēnešu garumā 2022. gadā tika raidīti lāzeru stari negaisa mākoņos. Zinātniekiem izdevies novirzīt zibeni, tādēļ atklājums paver iespēju ieviest uz lāzeriem balstītas sistēmas pret zibeni lidostās, pacelšanās vietās un augstās ēkās.

"Gandrīz visur tiek izmantoti metāla stieņi, kas pasargā no zibens, bet ir ierobežota platība, ko tie var pasargāt. Tie ir daži metri līdz daži desmiti metru.

Cerība ir paplašināt aizsardzības laukumu līdz vairākiem simtiem metru, ja lāzerā ir pietiekami daudz enerģijas," norāda Francijas politehnikuma fiziķis Aurēlēns Houārds. 

Zibens šautra ir milzīga elektriska izlāde, kas uzliesmo trīs līdz četru kilometru attālumā. Temperatūra šautras lādiņā sasniedz 30 000 grādus pēc Celsija - tā ir aptuveni piecas reizes karstāka nekā Saules virsma. Katru gadu Zemē ietriecas vairāk nekā miljards zibens šautru, izraisot tūkstošiem nāves gadījumu, ievainojumus un zaudējumus desmitiem miljardu dolāru apmērā. 

Zinātnieki meklē veidus, kā pasargāt ēkas un objektus no postošiem triecieniem. Zinātniskajā žurnālā "Nature Photonics" Houārds ar kolēģiem no Šveices apraksta, kā nogādāja jaudīgu lāzeru Santis kalna virsotnē Šveices ziemeļaustrumos.

Tas tika novietots pie 124 metrus augsta telekomunikāciju torņa, kurā zibens iesper aptuveni 100 reizes gadā. 

Zinātnieki no jūlija līdz septembrim raidīja ātrus lāzera impulsus negaisa mākoņos vairāk nekā sešu stundu garumā. Instrumenti, kas uzstādīti zibens spērienu ierakstīšanai, parādīja, ka lāzers eksperimenta laikā novirzīja četru augšupvērstu zibeņu izlādi. 

Tikai viens zibens spēriens 21. jūlijā notika pietiekami skaidros apstākļos, lai pētnieki varētu nofilmēt zibens ceļu no diviem virzieniem, izmantojot augsta ātruma kameras vairāku kilometru attālumā. Video redzams, ka zibens strāva sekoja lāzera ceļam aptuveni 50 metrus. Tas liecina, ka impulsi palīdzēja vadīt triecienu. Lāzers novirza zibens šautras, radot vieglāku ceļu elektriskās izlādes plūsmai. 

Lāzers ir pietiekami jaudīgs, lai apdraudētu pilotu acis, kas tajā brīdī vada lidmašīnu. Eksperimentu laikā tika slēgta gaisa satiksme virs eksperimenta vietas. 

Taču zinātnieki uzskata, ka tehnoloģija tāpat var būt noderīga, jo palaišanas platformās un lidostās nereti ir noteiktas zonas, kurās nedrīkst lidot. "Ir svarīgi ņemt vērā šo drošības aspektu," norāda Houārds.

Jaudīgāki lāzeri, kas darbojas dažādos viļņu garumos, varētu virzīt zibeni vēl lielākos attālumos, kā arī novirzīt to, pirms tas kļūst par apdraudējumu.