Cientistas apontaram um laser para nuvens e criaram raios❗

Por , em 15.01.2019

Um novo estudo europeu desencadeou deliberadamente atividade elétrica em uma nuvem de tempestade pela primeira vez, apontando pulsos de laser de alta potência a ela.

“Este foi um primeiro passo importante para desencadear raios com laser”, disse Jérôme Kasparian, um dos pesquisadores do estudo da Universidade de Lyon (França). “Foi a primeira vez que geramos precursores de iluminação em uma nuvem tempestuosa”.

Nenhum relâmpago viajou até a terra porque os filamentos tinham uma vida muito curta – os pulsos de laser geraram descargas apenas nas próprias nuvens de tempestade.

O próximo passo será a geração de descargas atmosféricas completas. A equipe planeja reprogramar o laser para usar sequências de pulsos mais sofisticadas capazes de criar filamentos mais duradouros para conduzir ainda mais o raio durante as tempestades.

Laser poderoso

Os pesquisadores usaram pulsos de laser para criar filamentos de plasma que poderiam conduzir eletricidade no topo do South Baldy Peak, um pico no Novo México (EUA), durante duas tempestades passageiras.

Lasers pulsados representam uma tecnologia potencialmente poderosa para acionar relâmpagos porque podem formar um grande número de filamentos de plasma – canais ionizados de moléculas no ar que agem como condutores estendendo-se para a nuvem.

É um conceito tão simples que a ideia de usar lasers para acionar relâmpagos foi sugerida pela primeira vez há mais de 30 anos. No entanto, os cientistas ainda não conseguiram fazer isso porque os lasers anteriores não eram poderosos o suficiente para gerar longos canais de plasma.

A atual geração de lasers, como o desenvolvido pela equipe de Kasparian, pode mudar isso.

Os testes

Kasparian e seus colegas envolvidos no projeto Teramobile, um programa internacional iniciado pelo Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) da França e a Fundação de Pesquisa Alemã (DFG), construíram um poderoso laser móvel capaz de gerar longos canais de plasma disparando pulsos de laser ultracurtos.

Eles escolheram testar sua ferramenta no Laboratório Langmuir, no Novo México, porque ele é equipado para medir descargas elétricas atmosféricas. Sua localização é ideal, pois sua altitude o coloca próximo às altas nuvens de trovoada.

Durante os testes, a equipe quantificou a atividade elétrica nas nuvens. A análise estatística mostrou que os pulsos de laser aumentaram a atividade elétrica na nuvem de raios a que se destinava, gerando pequenas descargas localizadas.

A limitação do experimento, porém, foi que eles não puderam gerar canais de plasma que vivessem tempo suficiente para conduzir os raios até o chão. Os canais de plasma se dissipavam antes que o raio pudesse viajar mais do que alguns metros ao longo deles.

A equipe está atualmente tentando aumentar o poder do seu laser por um fator de 10, a fim de usar rajadas de pulsos para gerar plasmas com muito mais eficiência.

Possibilidades

Relâmpagos têm sido objeto de investigação científica desde o tempo de Benjamin Franklin, mas, apesar disso, ainda não são totalmente compreendidos.

Cientistas podem desencadear raios desde a década de 1970, atirando pequenos foguetes em nuvens de trovoada. Normalmente, entretanto, apenas 50% dos lançamentos realmente provocam uma queda de raios. O uso da tecnologia laser tornaria esse processo mais rápido, eficiente e econômico, abrindo uma série de novas aplicações.

Desencadear relâmpagos é uma ferramenta importante para a pesquisa básica e aplicada, pois permite que os pesquisadores estudem os mecanismos subjacentes aos raios. Além disso, os relâmpagos disparados permitem que engenheiros avaliem e testem a sensibilidade a raios dos aviões e de infraestrutura crítica, como linhas de energia.

Um artigo sobre o estudo foi publicado na revista de acesso aberto Optics Express. [ScienceDaily]

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