Лазерна гармата, що викликає дощі та грози - Сур Бере
Вчені знайшли спосіб використовувати лазер «2 в 1» для того, щоб викликати дощі та блискавки. У перспективі інноваційна лазерна установка дозволить керувати кліматом на великій відстані.
Можливо, приказка «всі скаржаться на погоду, але ніхто нічого з цим не може зробити» у майбутньому застаріє завдяки розробці дослідників з Університету Арізони. Вони знайшли спосіб використовувати подвійний лазерний промінь для конденсації статично заряджених частинок у хмарах, що призводить до утворення дощу та блискавок.
Власне, ідея застосування високоенергетичного лазера для провокування випадання дощів не нова. Однак до цього часу вченим не вдалося створити установку з великою дальністю дії, яку можна застосовувати на практиці. Проблема в тому, що лазерний промінь великої потужності веде себе не так, як яскравий низькоенергетичний промінь лазерної указки. Могутнє лазерне випромінювання має властивість саморуйнування в атмосферних умовах. При проходженні високоенергетичного променя в атмосфері утворюється велика кількість електронів, причому цей процес настільки інтенсивний, що електрони азоту та кисню перетворюються на плазму. В результаті утворення плазми з'їдає енергію променя. Крім того, у потужному випромінюванні показник заломлення середовища зростає, і на межі лазерного променя пучки випромінювання переломлюються та відхиляються. У результаті утворюються своєрідні кільця, які вистрілюють блискавки-«нитки», які ще більше розсіюють енергію центрального лазерного променя. Цей процес іонізації повітряного середовища називається філаментацією та спостерігається у потужних лазерів із надкороткими фемтосекундними імпульсами. Лазерне випромінювання потужних лазерів викликає утворення «нитки» або філаменту, яка тягнеться на деяку відстань, поки властивості повітря не призводять до розсіюваннялазерного випромінювання Філамент дозволяє дуже ефективно створювати збуджені електрони, які необхідні для початку дощу та блискавок.
Явище філаментації було передбачено понад 50 років тому. З ним пов'язували великі надії у сфері передачі лазерної енергії великі відстані. На жаль, до цих пір експерименти в цій галузі не приносили особливих успіхів, оскільки лазерний пучок високої потужності зазвичай розпадається на безліч ниток із високою щільністю енергії, але з непередбачуваним напрямом, довжиною та часом існування. Можливо, саме вченим з Університету Арізони вдалося наблизитись до вирішення цієї проблеми.
Досі створення досить протяжної нитки було неможливим, але вчені з Університету Арізони розробили нову технологію, яка, теоретично, дозволяє зробити нитку як завгодно довгою. Суть ноу-хау полягає у використанні ширшого лазерного променя низької інтенсивності, який як оболонка електрокабелю захищає нитку від розсіювання в атмосфері і живить енергією центральний лазерний промінь. Процес виглядає наступним чином: спочатку включається високоенергетичний лазер, «закутаний» у широкий менш інтенсивний промінь, а потім широкий промінь стискається, і нитка витягується в довжину. Другий (низькоенергетичний) пучок виконує роль своєрідного накопичувача енергії, який підтримує потужний центральний промінь та запобігає хаотичному утворенню безлічі філаментів. У результаті вся енергія тече центральною «ниткою» і може долати велику відстань.
Нова технологія, теоретично, дозволяє викликати дощ чи блискавки з відстані принаймні в десятки кілометрів. Це означає, що досить потужна лазерна установка зможе контролювати погоду на досить широкійтериторії, наприклад, у межах великого міста.
В даний час у лабораторії продемонстровано працездатність нової технології: довжину філаменту вдалося збільшити з 25 см до 210 см. Вчені працюють над новою установкою, яка дозволить збільшити довжину нитки ще більше: за розрахунками до 50 м. Надалі, за словами наукового керівника проекту професора Деметроса Христодулідеса (Demetrios Christodoulides) планується збільшити дальність до сотень метрів і більше.
Невипадково роботу аризонських вчених фінансує Пентагон, адже теоретично лазерні «нитки» можна використовуватиме передачі на значні відстані великої кількості будь-якого електромагнітного випромінювання, наприклад, микроволонового. Простіше кажучи, стає можливим створення потужної енергетичної зброї, здатної одним імпульсом з відстані в десятки кілометрів вщент випалити електроніку бронемашини. Військові оцінили перспективність цієї роботи досить високо, виділивши на початковий етап роботи грант у розмірі $7,5 млн.