Los rayos generados durante las tormentas se han desviado por primera vez en el mundo apuntando un láser cerca de el bóveda celeste. La tecnología se ha ensayado con exito en la torre de telecomunicaciones del monte Säntis, a 2.500 metros de cota en el noreste de Suiza, que recibe de forma natural unos cien impactos de rayos al año.
El objetivo de la investigación, liderada por científicos de Francia y Suiza, es mejorar la protección de aeropuertos y bases espaciales, entre otras infraestructuras.
Se ha ensayado en la torre de comunicaciones del monte Säntis, donde caen unos cien rayos al año
Aunque los pararrayos convencionales que se utilizan desde el siglo XVIII tienen una gran efectividad, “los daños causados por rayos cuestan miles de millones de dólares cada año”, afirman los autores de la investigación en Nature Photonics, donde hoy presentan sus resultados. Se estima que en el conjunto del mundo se producen entre 40 y 120 rayos por segundo -incluidos los que se producen entre nubes y no llegan al suelo-.
A diferencia de un pararrayos clásico, que se limita a encaminar la corriente eléctrica de los rayos cerca de el suelo, el pararrayos láser permite desencadenar rayos y controlarlos mejor, según han comprobado los investigadores.
El pararrayos láser, en movimiento en la cumbre del monte Säntis
Era “una idea un poco descabellada”, reconoce Aurélien Houard, primer autor de la investigación, de la Escuela Politécnica en París, en un vídeo en que explica el trabajo.
La idea se plinto en exprimir que, en los haces de luz láser de reincorporación potencia, se forman filamentos de tonada que contienen electrones libres. Estos electrones se han separado de los átomos en que estaban atrapados, formando así tonada ionizado (o plasma). Al contener tonada ionizado, los filamentos son buenos conductores eléctricos que ofrecen un punto de propensión para las descargas eléctricas de las tormentas.
El objetivo es mejorar la protección de infraestructuras como aeropuertos y bases espaciales
Esta idea se propuso por primera vez a nivel teórico en 1974 y desde entonces se ha explorado experimentalmente en laboratorios. El tesina del Monte Säntis en Suiza lo llevó a la destreza en verano de 2021 a lo dilatado de diez semanas en las que se registraron 16 impactos de rayos en la torre de comunicaciones.
Los investigadores construyeron la fuente de luz láser en la saco de la torre, de 124 metros de mérito. Los haces de láser se dirigieron cerca de lo parada para advenir anejo a la punta de la torre y se modularon para que los primeros filamentos de tonada ionizado se situaran un poco más en lo alto. El diseño de la instalación permite controlar la producción de filamentos conductores de electricidad hasta más de un kilómetro de cota.
El láser instalado en la cumbre del monte Säntis, en movimiento
Los resultados, presentados ahora, demuestran que el láser permite encaminar los rayos desde las nubes de tormenta hasta un pararrayos convencional situado en lo parada de la torre de comunicaciones. Fotos tomadas durante una tormenta en que el bóveda celeste estaba relativamente claro confirmaron que el trayecto de un chispa siguió la dirección del haz de luz láser, allí donde estaban los filamentos de tonada ionizado que guiaron la descarga.
“Esta aplicación de los filamentos láser se había sugerido hace décadas pero nunca se había demostrado en un caso práctico de forma tan clara como en esta investigación”, valora Lluís Torner, director del Institut de Ciències Fotòniques (ICFO), que no ha participado en la investigación.
Por ahora la tecnología es positivo y no está a punto para aplicarse a gran escalera. “Estos resultados preliminares deberían confirmarse en campañas adicionales”, advierten en Nature Photonics los autores de la investigación, que ha estado coliderada por la Escuela Politécnica en París y la Universidad de Ginebra. Pero concluyen que “este trabajo representa un importante paso delante en el ampliación de una protección contra los rayos basada en el láser para aeropuertos, torres de emanación o grandes infraestructuras”.
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