Bilimkurgu felaket filmlerine çok yakışacak bir gelişmede, araştırmacılar şimşeği saptırabilen bir lazer ışını geliştirdiler.
Kuzeydoğu İsviçre’deki muhteşem Santis Dağı’ndan gökyüzüne doğru işaret eden sözde lazer paratoner, yaratıcıları tarafından Benjamin Franklin’den bu yana fırtına korumasında en büyük adım olarak selamlandı.
Amerika’nın kurucu babalarından biri olan Franklin, 1752’de paratoneri icat etti. O zamandan beri, metal direkler en etkili koruma yöntemi olmaya devam ediyor.
Ancak, bir paratonerin korumasının ulaşabileceği uzaklık, yüksekliğiyle sınırlıyken (örneğin, 10 metre yüksekliğindeki bir çubuk, 10 metrelik bir yarıçapı kapsar), lazer tabanlı çözüm, işi daha geniş alanlar için yapmayı vaat ediyor.
Nature Photonics dergisinde yayınlanan bulgulara göre araştırmacılar, yeni direklerinin en zorlu hava koşullarında bile birkaç düzine metre boyunca dört yıldırım çarpmasını saptırmayı başardığını ortaya koyuyor.
1,5 metre genişliğinde, sekiz metre uzunluğunda ve üç tondan fazla ağırlığında olan lazer paratoner, deniz seviyesinden yaklaşık 2.500 metre yükseklikte, Santis Dağı’nın zirvesine yerleştirildi.
Normal bir paratoner ile donatılmış bir Swisscom telekomünikasyon kulesi var.
Araştırmacılar, Haziran’dan Eylül 2021’e kadar üç aylık bir süre boyunca, kuleyi korumak için her fırtına tahmininde etkinleştirilen iyileştirilmiş lazer çubuğunun performansını izlediler.
Fransa’daki Laboratoire d’Optique Appliquee’den proje koordinatörü Aurelien Houard şunları söyledi: “Amaç, lazerli veya lazersiz bir fark olup olmadığını görmekti.
“Lazer filamanı kulenin üzerinde üretildiğinde ve kuleye doğal olarak yıldırım çarptığında toplanan verileri karşılaştırdık.”
Araştırmaya katılan diğer kurumlar arasında Cenevre Üniversitesi ve lazeri tasarlayan Münih merkezli imalat uzmanı TRUMPF yer alıyor.
Görüntü: Yüksek hızlı kameralar şimşeğin lazer tarafından “saptırıldığını” gösterdi. Resim: Doğa Fotoniği
Lazer paratoner nasıl çalışır?
Geleneksel bir paratoner, şimşekleri çekmeyi ve ardından voltları toprağa yönlendirmeyi amaçlar.
Lazer paratoner cıvatayı yönlendirme prensibiyle çalışır, ancak bunu metal bir direk yerine lazer ışınını kullanarak iyonize hava kanalları oluşturarak yapar.
Bu, hava moleküllerinin elektriksel olarak yüklendiği ve onlara metal gibi iletken bir kalite verdiği zamandır.
Çalışmanın yazarı Cenevre Üniversitesi’nden Jean-Pierre Wolf şöyle açıklıyor: “Atmosfere çok yüksek güçlü lazer darbeleri yayıldığında, ışının içinde çok yoğun ışık lifleri oluşur.
“Bu filamentler, havadaki nitrojen ve oksijen moleküllerini iyonize ederek serbest hareket eden elektronları serbest bırakır. Plazma adı verilen bu iyonize hava, bir elektrik iletkeni haline gelir.”
Resim: Resim: Doğa Fotoniği
Sonra ne olur?
Lazer paratonerin sadece kendi başına değil, geleneksel bir direkten yukarıya doğru uzanarak koruduğu alanın boyutunu büyütmek için de kullanılabileceği umulmaktadır.
Profesör Wolf, neredeyse bir yıllık bir analizden sonra, ekibin lazer çubuğunun ışınlarının bir yıldırımın Swisscom kulesine ulaşmadan yaklaşık 60 metre önce boşalmasına rehberlik edebileceği sonucuna vardığını söyledi – koruma alanında çarpıcı bir artış.
Uzun vadede, 10 m yüksekliğindeki bir çubuğu 500 metre uzatabilir.
Bilim adamları, havaalanlarının, fırlatma alanlarının ve diğer önemli altyapı konumlarının, her yıl tahminen 24.000 kişinin ölümüne neden olan yıldırım çarpmalarından korunma şeklini değiştirebileceğini söylüyor.
