İsviçre’de bir dağın zirvesinde yoğun fırtınalar arasında gerçekleştirilen bir test, bilim insanlarının gerçek dünyada ilk kez yıldırımları lazerlerle yönlendirdiğini iddia ediyor.
Bu başarı, havaalanları, fırlatma rampaları ve yüksek binalarda lazer tabanlı yıldırımdan korunma sistemlerinin önünü açıyor. Geçen yıl aylar boyunca gök gürültülü bulutlara güçlü lazer darbeleri ateşlendi.
Palaiseau’daki École Polytechnique’de fizikçi olan Aurélien Houard şunları söyledi: “Metal çubuklar yıldırımdan korunmak için hemen hemen her yerde kullanılıyor, ancak koruyabildikleri alan birkaç metre ya da onlarca metre ile sınırlı.”
“Lazerde yeterli enerjiye sahip olursak, bu korumayı birkaç yüz metreye kadar genişletmeyi umuyoruz.”
Yıldırım gibi büyük elektrik deşarjları üç mil kadar yol kat edebilir. Bir şimşek o kadar güçlü bir yük taşır ki 30.000C’ye ya da güneş yüzeyinin sıcaklığının yaklaşık beş katına ulaşabilir. Her yıl Dünya’ya bir milyardan fazla yıldırım düşmekte, bu da on milyarlarca dolar zarara, binlerce ölüme ve bunun on katı kadar yaralanmaya yol açmaktadır.
Geleneksel paratonerlerin geçmişi, 1752’deki meşhur uçurtma deneyinden önce at sırtında fırtına kovalayan Benjamin Franklin’e kadar uzanmaktadır. Ancak daha yakın zamanlarda bilim insanları, yapıları ve diğer nesneleri zararlı etkilerden korumak için alternatif stratejiler arayışına girmişlerdir.
İsviçre’den Houard ve meslektaşları, güçlü bir lazeri İsviçre’nin kuzeydoğusundaki Säntis dağının zirvesine nasıl taşıdıklarını ve yılda yaklaşık 100 kez yıldırım düşen 124 metre yüksekliğindeki bir telekom kulesinin yakınına nasıl kurduklarını Nature Photonics dergisinde anlatıyor. .
Araştırmacılar, fırtınaların oluşmasını bekledikten sonra geçen yılın Temmuz ve Eylül ayları arasında altı saatten fazla bir süre boyunca gök gürültülü bulutlara hızlı lazer darbeleri ateşledi. Yıldırım çarpmalarını kaydetmek için kurulan ekipmana göre, deney sırasında yukarı doğru dört yıldırım deşarjı lazer tarafından saptırıldı.
Araştırmacıların yüksek hızlı kameralar kullanarak yıldırımın izlediği yolu kilometrelerce uzaktan iki yönden fotoğraflayabilmeleri için yeterince açık koşullarda yalnızca bir yıldırım (21 Temmuz) meydana geldi. Video kanıtları, yıldırımın lazer darbeleri tarafından yönlendirildiğini, çünkü yaklaşık 50 metre boyunca rotası boyunca ilerlediğini gösteriyor.
Lazer, elektrik deşarjının aşağı akması için daha kolay bir kanal açarak yıldırımları saptırıyor. Lazer darbeleri gökyüzüne fırlatıldığında, havanın kırılma indisi değişerek darbelerin yoğunlaşmasına ve yakındaki hava moleküllerini iyonize edecek kadar güçlü hale gelmesine neden olur.
Bunun sonucunda, hava moleküllerinin hızla ısındığı ve süpersonik hızlarda kaçarak düşük yoğunluklu, iyonize havadan oluşan bir kanal bıraktığı, filament olarak bilinen uzun bir gökyüzü yapıları zinciri ortaya çıkar. Bu milisaniye uzunluğundaki kanallar, çevreleyen havadan elektriksel olarak daha iletkendir ve bu da yıldırımın geçmesi için daha yumuşak bir yol oluşturur.
Lazerin tepeden uçan pilotların gözleri için potansiyel risk oluşturması nedeniyle, deney sırasında test bölgesi üzerindeki hava trafiği durduruldu. Ancak araştırmacılara göre, fırlatma rampaları ve havaalanlarının yakınında sık sık uçuşa yasak bölgeler belirlendiği için bu teknik yine de değerli olabilir. Houard, bu güvenlik meselesinin dikkate alınmasının önemini vurguladı.
Çeşitli çalışma dalga boylarına sahip daha güçlü lazerlerin yıldırımı daha geniş alanlara yönlendirebileceğini ve belki de bir tehdit oluşturmadan önce başlatabileceğini belirtti. Houard’a göre yıldırımın kontrol edemeyeceğiniz bir yere gitmesini engellemiş olursunuz.
Cardiff Üniversitesi Morgan-Botti Yıldırım Laboratuvarı direktörü Profesör Manu Haddad’a göre “lazer sisteminin maliyeti basit bir çubukla karşılaştırıldığında oldukça yüksek.” Hayati önem taşıyan toprak tesisatlarını ve ekipmanları yıldırım hasarından korumak için lazerler yıldırım deşarjını yönlendirmede daha güvenilir bir yaklaşım olabilir.
Kaynak:
