Científicos Guían Rayos con Láseres por Primera Vez
Antecedentes
Los rayos son una fuerza poderosa y peligrosa de la naturaleza. Pueden causar daños a estructuras, interrumpir la infraestructura e incluso amenazar la vida humana. Los pararrayos, inventados por Benjamin Franklin en el siglo XVIII, se han utilizado para proteger contra los rayos atrayendo los rayos y guiándolos hacia el suelo. Sin embargo, los pararrayos solo brindan protección limitada y no son efectivos para infraestructuras grandes como aeropuertos y plataformas de lanzamiento.
Láseres: Una Nueva Forma de Proteger Contra los Rayos
Los científicos han estado explorando el uso de láseres para guiar los rayos desde la década de 1960. Los láseres son haces de luz altamente concentrada que se pueden utilizar para calentar e ionizar el aire. Esto crea un camino de aire de menor densidad que conduce la electricidad y puede canalizar los rayos.
En un avance reciente, los científicos han guiado con éxito rayos con láseres por primera vez. El experimento se llevó a cabo en la montaña Säntis, en el noreste de Suiza, donde se disparó un láser rápidamente hacia el cielo. El láser guió los rayos durante unos 50 metros, proporcionando una prueba de concepto para el uso de láseres para proteger grandes infraestructuras de los rayos.
Cómo los Láseres Guían los Rayos
Los láseres guían los rayos creando un camino de aire de menor densidad que conduce la electricidad. Cuando se dispara un haz de láser hacia el cielo, calienta e ioniza las moléculas de aire circundantes. Esto crea un canal de plasma, que es un gas que conduce la electricidad. El rayo es atraído entonces al canal de plasma y lo sigue hasta el suelo.
Ventajas de los Láseres sobre los Pararrayos
Los láseres ofrecen varias ventajas sobre los pararrayos tradicionales. Primero, los láseres se pueden utilizar para proteger un área mucho más amplia que los pararrayos. Un solo haz de láser puede extenderse mucho más alto que una varilla física, lo que significa que puede proteger un área más grande en el suelo. Segundo, los láseres se pueden encender o apagar en cualquier momento, lo que permite utilizarlos solo cuando sea necesario. Esto no es posible con los pararrayos, que siempre están activos.
Desafíos y Direcciones Futuras
Si bien la guía exitosa de rayos con láseres es un gran avance, todavía existen algunos desafíos que deben abordarse antes de que los láseres puedan usarse para aplicaciones prácticas. Un desafío es que los láseres deben poder guiar los rayos a distancias más largas. La mayoría de los canales de rayos tienen kilómetros de largo, pero el sistema láser actual solo puede guiar los rayos durante unos 50 metros. Otro desafío es el costo del sistema láser. El láser utilizado en el experimento costó más de $2 mil millones y no se espera que se comercialice durante al menos una década.
A pesar de estos desafíos, la guía exitosa de rayos con láseres es un desarrollo prometedor. Los láseres tienen el potencial de proporcionar una forma nueva y más efectiva de proteger contra los rayos, y algún día podrían usarse para proteger grandes infraestructuras como aeropuertos y plataformas de lanzamiento.
Información Adicional
- Los rayos pueden causar miles de millones de dólares en daños cada año.
- Los rayos mataron a casi 450 personas en los Estados Unidos entre 2006 y 2021.
- Experimentos anteriores con láseres para guiar los rayos habían fracasado, pero el experimento reciente utilizó una tasa de pulsos más alta, que fue clave para el éxito.
- El láser utilizado en el experimento se disparó a aproximadamente 1,000 veces por segundo.
- El láser guió los rayos hacia una varilla en una torre de telecomunicaciones suiza que es alcanzada por rayos alrededor de 100 veces al año.
- Los científicos creen que los láseres eventualmente podrían usarse para proteger grandes infraestructuras de los rayos, pero se necesita más investigación.