среда, 14 марта 2012 г.

Лазер отводит молнию

Лазер отводит молниюИсследователи из Лаборатории прикладной оптики (Франция) провели ряд экспериментов, показавших, что можно не только инициировать разряд молнии фемтосекундным лазером, но и направлять его, а также успешно отклонять от определённой точки.

В пику известной фразе о том, что молния не бьёт дважды в одно место, учёным удалось заставить её делать это многократно. При помощи мощных фемтосекундных лазерных импульсов они смогли перенаправлять электрический разряд в заранее заданную точку. Правда, пока лишь в лабораторных условиях.

На сегодня самой совершенной системой такого рода являются молниеотводные ракеты, но по соотношению «цена — эффективность» это относительно недавнее изобретение уступает классическому громоотводу. По мнению разработчиков экспериментальной системы, она может составить конкуренцию и ракете, и банальному металлическому штырю: дальность лазера велика, а затраты на однократный отвод значительно ниже, чем у ракеты.

Давно установлено, что сверхкраткие лазерные импульсы создают короткие участки ионизированного газа, служащие для молнии «проводом». Собственно говоря, по тому же принципу действуют некоторые опытные образцы шокового оружия, создавая в воздухе ионизированный «провод», по которому к объекту воздействия подаётся электроток.

В ходе экспериментов учёные послали лазерный луч от сферического электрода к плоскому электроду с противоположным зарядом. Луч срывал электроны с атомов на своём пути, превращая их в ионы и сформировав плазменный канал, соединяющий электрический разряд от плоского электрода к сферическому. Чтобы определить, может ли созданный лазером плазменный канал отклонить электрический разряд от его нормальной траектории, исследователи ввели в опыт третий электрод, расположенный ближе к источнику разряда. В природе молния ищет траекторию с наименьшим электрически сопротивлением, и обычно это самый высокий объект.

Без применения лазера разряд действительно всегда проходил через самый высокий электрод, но при его использовании разряд в 100% случаев удалось перенаправить к сферическому электроду, куда в естественных условиях сам он никогда бы не попал. Причём это происходило даже после того, как разряд начинался, то есть уже после формирования молнии — так сказать, на лету. Перенаправление разряда удавалось многократно воспроизводить на расстоянии, что, учитывая умеренные мощности экспериментального оборудования, представляется неплохим результатом.

Итоги проведённой научной работы опубликованы в журнале The American Institute of Physics Advances.

Подготовлено по материалам PhysOrg и AIP Advances.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Космос":

Космический телескоп НАСА NuSTAR стартует 15 марта
Новый космический телескоп может произвести прорыв как в количестве известных чёрных дыр, так и в глубине нашего понимания происходящих вокруг них процессов. Хотя проект не раз откладывали в долгий ящик, $165-миллионный NuSTAR всё же близится к первому запуску. На орбите телескоп проработает до 2014 года. Любопытно, что на работу NuSTAR отправится не с космодрома, а из атмосферы, с борта Pegasus...
  (читать дальше)

Атмосфера Юпитера стала чуть больше походить на земную
Эми Саймон-Миллер из Центра космических полётов НАСА им. Годдарда (США) и её коллеги скомпоновали снимки Юпитера и получили первый в истории фильм о струйных течениях в атмосфере гиганта. Сравнение этих процессов с тем, что мы наблюдаем на Земле, позволит многое узнать об обеих планетах. Самые сильные и наиболее известные струйные течения Земли наблюдаются у полюсов. Они огибают планету с запа...
  (читать дальше)

Подтверждена гипотеза о том, что все сверхновые типа Ia являются продуктом слияния двух белых карликов
Воспользовавшись данными «Слоуновского цифрового обзора неба» (SDSS), группа астрономов под руководством Карлеса Баденеса из Питсбургского университета (США) попыталась прояснить происхождение сверхновых типа Ia. SDSS — это самая подробная и общедоступная карта Вселенной: около 500 млн звёзд и галактик изображены в беспрецедентном масштабе. Сверхновые типа Ia встречаются редко. Они особенно ва...
  (читать дальше)

Китай отправит в космос 100 ракет за пять лет
Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация (CASC) раскрыла планы Поднебесной по освоению космического пространства. В 2011-м с территории КНР было осуществлено 19 запусков космических ракет. По этому показателю страна вышла на второе место, опередив Соединённые Штаты с 18 запусками. Лидером остаётся Россия, выполнившая 36 стартов. В текущем году Китай намерен запустить 21 ракету и...
  (читать дальше)

Кротовые норы могут быть велики, стабильны и пригодны к обнаружению существующими средствами астрономических наблюдений
Новые исследования группы германских и греческих физиков постулируют возможность существования множества устойчивых проходимых кротовых нор больших размеров, соединяющих участки пространства внутри нашей Вселенной. Более того, эти теоретически предсказанные объекты можно обнаружить, хотя это чуть сложнее, чем уже проведённые работы по поискам чёрных дыр. По концепции моста Эйнштейна — Розена и п...
  (читать дальше)

Россия собирается отправить космонавтов на Луну
Роскосмос разработал проект, согласно которому до 2030 года Россия отправит космонавтов на Луну и развернет на Марсе сеть исследовательских станций. Ученый секретарь Института космических исследований РАН (ИКИ РАН) Александр Захаров, узнав от корреспондента «Газеты.Ru» о некоторых пунктах проекта, прокомментировал их, а также рассказал о современном состоянии российских проектов по исследованию Со...
  (читать дальше)

Юпитер — враг под маской друга
В июне 1770 года Землю посетила необычная комета. Она двигалась очень быстро и была настолько яркой (+2), что её видели даже в хорошо освещённых городах. Комета получила имя русского астронома шведского происхождения Андрея Ивановича (точнее, Андерса Йохана) Лекселя, который первым рассчитал её орбиту. Он показал, что комета подошла к Земле всего на 2,2 млн км (0,015 а. е.), то есть находилась п...
  (читать дальше)

Пребывание в невесомости ухудшает зрение
Учёным давно известно, что длительное пребывание в космосе плохо отражается на костях и мышцах человека. Ну вот, а теперь ещё и зрение. С помощью магнитно-резонансной томографии Ларри Крамер из Техасского университета в Хьюстоне (США) и его коллеги изучили глаза и мозг 27 астронавтов, которые провели в среднем 108 дней на борту космического челнока и (или) Международной космической станции. Об...
  (читать дальше)

Ричард Гэрриот усмотрел в космосе золотое дно
Не знаете, куда вложить честно заработанное? Известный разработчик компьютерных игр Ричард Гэрриот («Лорд Бритиш») советует поднять глаза к небу. На конференции SXSW, прошедшей в Остине (штат Техас, США), сын астронавта и 483-й человек, покинувший Землю (в данном случае — в качестве космического туриста), рассказал о беспрецедентных возможностях, открывающихся для бизнеса в безвоздушном простран...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)