Bilim insanları lazerle şimşeklerin yönünü değiştirmeyi başardı

Paratonerler, Benjamin Franklin’in 18’nci yüzyılda yürüttüğü elektrik deneylerinden beri pek değişmedi. Sebebi ise şimdiki halleriyle çok iyi çalışmaları. Genelde metal bir kablo yoluyla doğrudan yere bağlanan metal bir çubuktan oluşan bu basit ve boyutu değiştirilebilir cihaz, çoğu zaman Güneş’in yüzeyinden beş kat daha sıcak olan yıldırımları toprağa yönlendiriyor. Elektrik yükü, burada güvenli şekilde dağılıyor.

LAZER IŞINLARIYLA ETKİLERİ AZALTILACAK

Yıldırımlar, altyapılara her yıl milyarlarca dolar zarar verebiliyor. Bu durum, İsviçre’de çalışan bir araştırma takımının elektriksel deşarjları hassas yapılardan başka yerlere yönlendirmede devrim niteliğinde bir yöntem geliştirmesine yol açtı. Esasında bilim insanları, gök gürültülü bir fırtınanın merkezine son derece güçlü lazer ışınları yollamayı öneriyor.

Populer Science Türkçe'nin aktardığına göre  Nature Photonics bülteninde detayları sunulan araştırmada bilim insanları, kısa süre önce İsviçre’nin Säntis dağının tepesindeki 124 metrelik telekom kulesinin yanına bir lazer tertibatı yerleştirdi.

Yılda yüzü aşkın şimşek çeken bu yapı, deney için en iyi yerlerden biri. Geçtiğimiz yılın temmuz ve eylül ayları arasında lazerler, toplamda altı saat boyunca bir dizi fırtına cephesine ışın göndermiş. Araştırmacıların ölçümlerine göre bu lazer darbeleri, yukarı yönlü dört deşarjın seyrine etki ederken, sadece bir tanesi yüksek hızlı kameralar yardımıyla fotoğraflanacak kadar berrak şartlarda gerçekleşti.

Bu örnekteki yıldırımın güzergahı, lazer ışınına doğru 50 metre kadar saptırılmış görünüyor.

Sistem lazerlerin, yıldırımın Dünya’ya doğru yolculuk etmesi için daha elverişli bir güzergah oluşturma kabiliyeti sayesinde çalışıyor. Işın darbeleri fırtına bulutlarına saniyede 1.000’den fazla kez ateşlenirken, etraftaki havanın kırılma endeksi değişiyor ve etraftaki hava moleküllerini iyonlaştıracak kadar fazla sıkışıp yoğunlaşmalarını sağlıyor.

Daha sonra hava moleküllerinden oluşan iyonlaşmış, düşük yoğunluklu bir hava kanalı hızla ısınıp, süpersonik hızlarda yayılıyor. Araştırmacıların tanımladığı şekliyle bu “filamentler” sadece birkaç milisaniye kadar dayansa da, etraftaki havaya göre sahip oldukları iletkenlik, yıldırım arkları için çok daha kolay bir güzergah oluşturuyor. İlk göstergeler de bu lazer paratonerlerin saptırma aralığının, geleneksel metal paratonerlerden çok daha geniş olduğuna işaret ediyor. Geleneksel metal paratonerler, görünürde çubuğun uzunluğunun yaklaşık iki katı genişlikteki bir alanı kapsıyor.

Yeni sistemin birtakım bariz kusurları da var. Bunlardan biri lazer atışlarının son derece parlak olması ve yakınlarda bulunabilecek pilotlar için kolayca problem meydana getirebilmesi; dolayısıyla deneyin çalıştığı süre boyunca etraftaki hava sahasının kapanması. Sonrasında ise sistemin beş yıllık geliştirme sürecinde oluşan yaklaşık 2 milyon dolarlık etiket fiyatı bulunuyor. Lazer sisteminin ana üssü Säntis’in tepesine inşa edilirken, İsviçre’nin en büyük helikopterinden yardım alındı. Tüm bunlar, çok düşük maliyetli karasal tabanlı paratonerler sayesinde, banliyölerdeki evlerin lazer paratonerleri çok büyük ihtimalle göremeyecekleri anlamına geliyor.

Bununla beraber böyle bir sistem, genelde yıldırım çarptıktan sonra ortalama bir evden çok daha fazla tamir masrafı oluşan askeri üsler, son derece yüksek yapılar ve uzay limanları gibi yerler için daha uygun maliyetli olabilir.