Bilim İnsanları İlk Kez Lazerlerle Yıldırımları Yönlendirdi
Arka plan
Yıldırım düşmeleri, doğanın güçlü ve tehlikeli bir gücüdür. Yapılara zarar verebilir, altyapıyı aksatabilir ve hatta insan hayatını tehdit edebilir. 18. yüzyılda Benjamin Franklin tarafından icat edilen paratonerler, yıldırımları çekerek ve toprağa yönlendirerek yıldırım düşmelerine karşı korunmak için kullanılmıştır. Ancak, paratonerler yalnızca sınırlı koruma sağlar ve havaalanları ve fırlatma rampaları gibi büyük altyapılar için etkili değildir.
Lazerler: Yıldırıma Karşı Korunmanın Yeni Bir Yolu
Bilim insanları, 1960’lardan beri yıldırımı yönlendirmek için lazer kullanımını araştırmaktadır. Lazerler, havayı ısıtmak ve iyonlaştırmak için kullanılabilen yüksek konsantre ışık ışınlarıdır. Bu, elektriği ileten ve yıldırımı yönlendirebilen daha düşük yoğunluklu bir hava yolu oluşturur.
Yakın zamanda yapılan bir atılımda, bilim insanları ilk kez lazerlerle yıldırımları başarıyla yönlendirdi. Deney, kuzeydoğu İsviçre’deki Säntis dağında, bir lazerin hızla gökyüzüne ateşlendiği yerde gerçekleştirildi. Lazer, yıldırımı yaklaşık 50 metre yönlendirdi ve lazerlerin büyük altyapıyı yıldırım düşmelerinden korumak için kullanımına ilişkin bir kavram kanıtı sağladı.
Lazerler Yıldırımı Nasıl Yönlendirir?
Lazerler, elektriği ileten daha düşük yoğunluklu bir hava yolu oluşturarak yıldırımı yönlendirir. Bir lazer ışını gökyüzüne ateşlendiğinde, çevredeki hava moleküllerini ısıtır ve iyonlaştırır. Bu, elektriği ileten bir gaz olan bir plazma kanalı oluşturur. Yıldırım daha sonra plazma kanalına çekilir ve onu yere kadar takip eder.
Lazerlerin Paratonerlere Göre Avantajları
Lazerler, geleneksel paratonerlere göre çeşitli avantajlar sunar. İlk olarak, lazerler paratonerlerden çok daha geniş bir alanı korumak için kullanılabilir. Tek bir lazer ışını, fiziksel bir çubuktan çok daha yükseğe uzayabilir, bu da zeminde daha geniş bir alanı koruyabileceği anlamına gelir. İkinci olarak, lazerler herhangi bir zamanda açılıp kapatılabilir, bu da yalnızca gerektiğinde kullanılmalarına olanak tanır. Bu, her zaman aktif olan paratonerlerle mümkün değildir.
Zorluklar ve Gelecek Yönler
Lazerlerle yıldırımın başarılı bir şekilde yönlendirilmesi büyük bir atılım olmasına rağmen, lazerlerin pratik uygulamalar için kullanılabilmesi için hala ele alınması gereken bazı zorluklar vardır. Bir zorluk, lazerlerin yıldırımı daha uzun mesafeler boyunca yönlendirebilmesi gerektiğidir. Yıldırım kanallarının çoğu kilometrelerce uzunluktadır, ancak mevcut lazer sistemi yalnızca yıldırımı yaklaşık 50 metre yönlendirebilir. Bir diğer zorluk ise lazer sisteminin maliyetidir. Deneyde kullanılan lazerin maliyeti 2 milyar dolardan fazla ve en az on yıl boyunca ticarileştirilmesi beklenmiyor.
Bu zorluklara rağmen, lazerlerle yıldırımın başarılı bir şekilde yönlendirilmesi umut verici bir gelişmedir. Lazerler, yıldırım düşmelerine karşı korunmanın yeni ve daha etkili bir yolunu sağlama potansiyeline sahiptir ve bir gün havaalanları ve fırlatma rampaları gibi büyük altyapıları korumak için kullanılabilirler.
Ek Bilgiler
- Yıldırım düşmeleri her yıl milyarlarca dolarlık hasara neden olabilir.
- Yıldırım düşmeleri, 2006 ile 2021 yılları arasında Amerika Birleşik Devletleri’nde yaklaşık 450 kişinin ölümüne neden oldu.
- Yıldırımı yönlendirmek için lazer kullanan önceki deneyler başarısız olmuştu, ancak son deneyde başarının anahtarı olan daha yüksek bir darbe oranı kullanıldı.
- Deneyde kullanılan lazer saniyede yaklaşık 1.000 kez ateşlendi.
- Lazer, yıldırımı yılda yaklaşık 100 kez yıldırım düşen bir İsviçre telekomünikasyon kulesindeki bir çubuğa yönlendirdi.
- Bilim insanları, lazerlerin sonunda büyük altyapıyı yıldırım düşmelerinden korumak için kullanılabileceğine inanıyor, ancak daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.