Грозовые разряды или молнии – это одни из самых высокоэнергетических естественных явлений, за считанные доли секунды через них разряжаются электрические потенциалы в миллионы Вольт. И в некоторых случаях эти явления могут быть весьма разрушительными, нанося ущерб зданиям, вызывая пожары и даже приводя к смертельным случаям. В течение весьма долгого времени люди защищались от ударов молний традиционными громоотводами, металлическими стержнями, устремленными в небо и установленными на крышах высоких зданий или на специальных опорах.
Высокий металлический громоотвод буквально притягивает молнию и проводит разряд по безопасному пути в землю. Но у такого традиционного подхода имеется один существенный недостаток, громоотвод, высотой 10 метров, способен защитить область в 10 метров радиусом вокруг себя. В связи с этим, грозозащита больших зданий и сооружений, к примеру, терминалов аэропортов, ветряных электростанций и т.п., является сложной задачей, требующей уже использования более высоких технологий.
К таким высоким технологиям грозозащиты можно отнести разработанную в Европе систему Laser Lightning Rod (LLR). Как видно по названию этой системы, в ней используется лазер, свет которого направляется на грозовое облако. Интенсивный свет лазера ионизирует молекулы кислорода и азота воздуха, создавая плазменный токопроводящий канал с меньшим электрическим сопротивлением. И, естественно, лазерный свет может распространяться гораздо дальше, защищая большую площадь, чем обычный громоотвод.
Для демонстрации была создана опытная система LLR с лазером, мощностью 1 кВт, вырабатывающим около 1000 импульсов в секунду и энергией одного импульса в 1 Джоуль. Эта система была установлена на вершине горы Сантис (Santis), в самой высокой точке швейцарских Альп, рядом со зданием, которое за год “собирает урожай” в среднем из 100 молний.
За период между июнем и сентябрем 2021 года, система LLR была проверена в “боевых” условиях, благодаря пронесшимся над этой областью сильным грозам. Луч лазера был направлен в небо рядом с вышкой обычного громоотвода, который выступал в роли конечного “приемника” молнии. И, за весь период испытаний лазеру удалось привлечь и направить по нужному пути четыре разряда молнии.
“Грозовой разряд следовал по лазерному лучу порядка 60 метров, чем переброситься на обычный громоотвод” – пишут исследователи, – “Благодаря этому радиус защищаемой области увеличился со 120 до 180 метров”.
Конечной целью проекта LLR является создание более эффективной лазерной системы, которая в паре с традиционным 10-метровым громоотводом обеспечит защиту 500-метровой площади.
И в заключении следует отметить, что идея использования лазеров в качестве громоотводов далеко не нова. Но все предыдущие попытки реализации так и заканчивались на уровне экспериментальных лабораторных установок, поэтому установку проекта LLR можно смело считать первой, которая успешно прошла испытания в реальных условиях.
