Vědcům se poprvé podařilo ovládat blesky během bouřky. Vysílali do mračen silné laserové výboje, čímž se jim úspěšně podařilo manipulovat s elektrickými proudy v atmosféře.
Vědci poprvé dokázali odklonit blesky. Díky laserovým výbojům
Lidstvo se proti bleskům bránit už umí. Bleskosvody se používají už stovky let a fungují velmi dobře – bohužel ale jen v malé oblasti. Když vědci zkoumali, jak účinně chránit rozsáhlejší plochy, například letiště, napadly je lasery.
„Kovové tyče se k ochraně před bleskem používají téměř všude, ale oblast, kterou mohou chránit, je omezena na několik metrů nebo desítek metrů,“ říká Aurélien Houard, fyzik z École Polytechnique v Palaiseau. „Doufáme, že se nám takhle podaří rozšířit ochranu na několik set metrů, pokud budeme mít v laseru dostatek energie.“
Teorie blesku
Blesky jsou velmi složitý fenomén, tak jen bleskové vysvětlení: jsou to obrovské elektrické výboje, které mohou měřit několik kilometrů, ty nejdelší ale mají až stovky kilometrů. A jsou nesmírně žhavé. Dokonce víc než Slunce. Blesk má totiž tak intenzivní náboj, že může dosáhnout teploty až 30 tisíc stupňů Celsia, což je asi pětkrát více, než má povrch Slunce. Každý rok přitom zasáhne Zemi více než miliarda blesků, které způsobí tisíce úmrtí, desetkrát více zranění a škody v řádu desítek miliard dolarů.
- Diviš dal bleskosvod vztyčit na farské zahradě v Příměticích 15. června 1754. Věřil, že toto zařízení bude vysávat elektřinu z oblohy, takže blesky vůbec nevzniknou.
Bleskosvody, lidově nazývané hromosvody, byly vynalezené nezávisle na sobě na více místech. Za jedním z objevů stál i český kněz Prokop Diviš. V moderní společnosti se ale začaly šířit až díky Benjaminu Franklinovi roku 1752.
Jenže se za těch 250 let příliš nezměnily. Vědci a inženýři ale poukazují na to, že věda už má nyní k dispozici mnohem lepší nástroje než společnost v dobách Diviše nebo Franklina.
Houard a jeho kolegové ze Švýcarska v časopise Nature Photonics popsali, jak vyvezli výkonný laser na vrchol hory Säntis v severovýchodním Švýcarsku a umístili ho poblíž 124 metrů vysoké telekomunikační věže. Ta je pro blesky doslova magnetem; podle statistik do ní blesk udeří přibližně stokrát ročně.
Protože v Evropě je nejvíc bouřek mezi červencem a zářím, vyčkali vědci právě na tuto dobu. A pak začali s „ostřelováním“.
Do hrozivě vypadajících bouřkových oblaků vypalovali laserové pulsy po dobu asi šesti hodin – a sledovali přitom s pomocí citlivých přístrojů, jaký vliv to má na aktivitu blesků. Ve výše uvedené studii konstatovali, že se jim tímto způsobem podařilo odrazit čtyři výboje. Místo aby blesk udeřil do země, obrátil se vzhůru.
Pouze jeden úder, 21. července, se odehrál za dostatečně jasných podmínek, aby výzkumníci mohli pomocí vysokorychlostních kamer natočit dráhu blesku ze dvou směrů vzdálených několik kilometrů. Záběry ukazují, že blesk sledoval dráhu laseru v délce asi 50 metrů, což naznačuje, že impulzy pomohly úder řídit.
Kanálek pro cestu blesku
Blesk nám může připadat nehmatatelný – a opravdu to tak je. Laser také nemíří přímo na blesk, ale na jeho okolí. Tím, že se „zakousne“ do oblohy, vytvoří pro výboj lepší cestu, kterou se pak blesk vydá. Pulzy vystřelené do nebe ionizují molekuly vzduchu ve svém okolí. To vede k tomu, že se v této dráze molekuly vzduchu rychle zahřívají a urychlují.
Zanechávají po sobě ale „prázdno“ – jakýsi kanálek ionizovaného vzduchu s nízkou hustotou. Tyto kanály, které trvají milisekundy, jsou elektricky vodivější než okolní vzduch, a tak tvoří snadnější cestu pro blesk.
Použitý laser byl podle deníku The Guardian dostatečně silný na to, aby představoval riziko pro zrak přeletujících pilotů. Proto musel být během experimentů nad testovacím místem uzavřen letecký provoz. Vědci přesto věří, že by se tato technologie dala nad letišti nebo kosmodromy využít. Bývají tam totiž místa, kam letadla nesmí – a právě na ně by lasery teoreticky v budoucnu mohly mířit.
Výrazně by pomohla i lepší technologie; například výkonnější lasery, které pracují na různých vlnových délkách, by mohly vést blesky na delší vzdálenosti, a dokonce je spouštět dříve, než se stanou hrozbou. „Vyhnete se tomu, aby se dostal někam jinam, kde ho nemůžete kontrolovat,“ dodal Houard.
Neřešitelným problémem je ale cena – lasery jsou a budou mnohem dražší než železné tyče, proto by se tato technologie podle vědců mohla využívat zejména jako ochrana pro výjimečně důležité objekty nebo projekty. Typickým příkladem by mohly být kosmické mise s neocenitelným a unikátním nákladem.
