Yıldırımlar, binalar ve havaalanları gibi kritik altyapılarda önemli hasara neden olabilir. Bu riski azaltmak için bir AB projesi, yıldırımın çarptığı yeri kontrol etmek için güçlü lazer teknolojisi kullanıyor.
Yıldırımın asla aynı yere iki kez düşmediği söylenir. Ancak tek bir flaş, önemli hasara neden olmak için yeterli olabilir. Yıldırım her yıl sadece 24.000 kişiyi öldürmekle kalmaz, aynı zamanda elektrik kesintilerinden, orman yangınlarından ve yapısal hasarlardan da sorumludur.
Yıldırım, önemli altyapılara ve havaalanları ve roketatarlar gibi hassas alanlara çarptığında, hasar milyarlarca Euro’yu bulabilir. Bu riski azaltmak için, AB tarafından finanse edilen LLR projesi, bir zamanlar imkansız olduğu düşünülen şeyi yapma hedefini belirledi – yıldırımı kontrol etmek.
Fransa’daki École Polytechnique’de araştırmacı ve LLR (Laser Lignting Kamış). “Projemiz, çok güçlü bir lazer kullanarak bu konsepti güncellemeyi hedefliyor.”
Güçlü bir lazer ışını
Projenin merkezinde güçlü bir ışına sahip yeni bir lazer türü var. Bu ışın, yıldırım için tercihli bir yol görevi görecek ve onu potansiyel kurbanlardan uzaklaştıracak. Bu benzersiz lazer, elektrik yüklerinin bulutlarını boşaltmak için yıldırımı yere doğru yönlendirecektir.
Örneğin, bir havaalanına monte edildiğinde, lazer paratoner bir erken uyarı radar sistemi ile birlikte çalışacaktır. Aurélien Houard, “Fırtınalı koşullar ortaya çıktığında, lazer, kalkış, iniş, trafik ve yer operasyonları sırasında bir uçaktan yıldırımı saptırmak için buluta doğru ateşlenecek” diye açıklıyor. “Somut olarak, bu, lazerlerle çevrili ve korunan – bir güvenlik koridoru oluşturacaktır”.
Devrim niteliğinde teknoloji
Gerekli yoğunluk ve tekrar oranını elde etmek için proje bir dizi devrim niteliğinde teknoloji kullandı. Örneğin, dünyadaki yüksek güçlü lazerlerin çoğu tarafından kullanılan ve 2018’de Nobel Fizik Ödülü’nü alan gelişmiş teknik olan frekans kayması amplifikasyonunu (CPA) kullanır. “CPA, bir tekniktir. Aurélien Houard, ultra kısa lazer darbesinin amplifikasyonu ”diye açıklıyor. “Lazer nabzını zaman içinde uzatarak, onu güçlendirerek ve sonra yeniden sıkıştırarak çalışır.”
Kısa lazer darbelerini saniyede 1000 darbe gibi yüksek bir tekrarlama hızında sunmak için proje ekibinin ortalama lazer gücünü artırması gerekiyordu. Bunu yapmak için, bir Alman endüstriyel makine imalat şirketi ve projenin konsorsiyumunun bir üyesi olan Trumpf tarafından geliştirilen gelişmiş amplifikasyon teknolojisini kullandılar.
Aurélien Houard’a göre, bu teknolojinin sayısız diyotunun sağladığı enerji, çok ince su soğutmalı kristal diskte yoğunlaşıyor. “Lazer darbesi kristalden geçtiğinde, depolanan enerji ‘lazer kazancı’ adı verilen kuantum mekanizma tarafından lazer darbesine aktarılır” diye açıklıyor. “Bu ince diskli amplifikatörün tasarımı, ultra kısa lazerin gücünü bir derece artırdı.”
Proje ayrıca yıldırım faaliyetini tahmin etmek için yenilikçi bir sistem geliştirmeyi mümkün kıldı. “Ortaklar, meteoroloji istasyonlarından ve yapay zekadan gelen standart verilerin bir kombinasyonunu kullanarak, yıldırım çarpmalarını 10-30 dakikalık bir tahmin aralığında ve 30 kilometrelik bir yarıçap içinde tahmin etmenin yeni bir yolunu geliştirdiler.” , Aurélien Houard yorumluyor. “Bu, basit hava durumu verilerine dayanan bir sistemin gerçek zamanlı hesaplamalar yoluyla yıldırım çarpmalarını tahmin edebildiği ilk seferdir.”
2021 için planlanan gösteri
LLR ekibi, atmosfere uzun menzilli bir ışın yansıtarak yıldırımı yere güvenli bir şekilde yönlendirme konseptini doğrulamak amacıyla şu anda Paris’te lazeri test ediyor.
LLR konseptinin son bir gösteriminin, yılda 100’den fazla yıldırım çarpan bir Swisscom kulesine ev sahipliği yapan İsviçre’deki Säntis Dağı’nda yapılması bekleniyor. Gösterim 2021 için planlanıyor. Proje ekibi, gösterinin başarılı olmasının ardından sistemin birkaç yıl içinde tamamen ticarileştirmeye hazır olacağına inanıyor.