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| El LLR se instaló en Säntis y se enfocó por encima de una torre transmisora © TRUMPF / Martin Stollberg |
Un consorcio europeo formado por la Universidad de Ginebra (UNIGE), la École Polytechnique (París), la EPFL, la Escuela de Ingeniería y Gestión HEIG-VD y TRUMPF scientific lasers (Múnich) ha desarrollado una alternativa prometedora: el pararrayos láser o LLR. Este pararrayos láser puede desviar los rayos a varias decenas de metros, incluso con mal tiempo.
El LLR se utilizó para dirigir los rayos a lo largo de su rayo produciendo canales de aire ionizado, que es conductor de la electricidad, mediante potentes pulsos láser. Al extenderse hacia arriba desde un pararrayos convencional, podría aumentar esencialmente tanto la altura como la superficie de la zona que protege.
En el marco del proyecto LLR se creó un nuevo láser con una potencia media de un kilovatio, una energía de impulso de un julio y una duración de impulso de un picosegundo. La barra mide 8 metros de largo, 1,5 de ancho y pesa más de 3 toneladas. Fue creada por TRUMPF Scientific Lasers.
El láser de teravatios del LLR se probó en la cima de Säntis (a 2.502 metros sobre el nivel del mar), cerca de una torre de comunicaciones de Swisscom de 124 metros de altura, y se equipó con instrumentos de la EPFL y HEIG-VD / HES-SO para observar rayos. La torre sufre rayos unas 100 veces al año y es uno de los puntos calientes de rayos de Europa.
Los científicos empezaron estudiando el inicio de las descargas ascendentes de los rayos. A continuación, desplegaron las instalaciones experimentales para la observación de rayos en cooperación con el HEIG-VD/HES-SO. Entre los instrumentos utilizados figuran cámaras de vídeo de alta velocidad, sensores de rayos X, antenas de campo electromagnético, mediciones de la corriente del rayo en la torre y un sistema interferométrico para obtener imágenes de la descarga del rayo.
Farhad Rachidi, de la Escuela de Ingeniería, declaró: "Ha sido un logro experimental notable debido a la multitud de estaciones de medición situadas en una región montañosa con duras condiciones meteorológicas, cada una de las cuales requería capacidades de sincronización temporal, supervisión y control."
"Estas observaciones simultáneas nos permitieron corroborar el guiado del rayo mediante el láser de alta potencia".
Aurélien Houard, científico investigador del Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA) y coordinador del proyecto, declaró: "El láser se activó cada vez que se preveía actividad tormentosa entre junio y septiembre de 2021. La zona tuvo que cerrarse al tráfico aéreo con antelación. El objetivo era ver si había diferencia con o sin el láser".
"Comparamos los datos recogidos cuando el filamento láser se producía por encima de la torre y cuando la torre recibía el impacto natural de un rayo".
Los científicos tardaron casi un año en analizar los datos recogidos. Descubrieron que el láser LLR puede guiar los rayos con eficacia.
Jean-Pierre Wolf, catedrático de Física de la UNIGE y último autor del estudio, declaró: "Desde el primer rayo en el que se utilizó el láser, comprobamos que la descarga podía seguir el rayo durante casi 60 metros antes de alcanzar la torre, lo que significa que aumentaba el radio de la superficie de protección de 120 m a 180 m".
Fuentes, créditos y referencias:
UNIGE - Houard, A., Walch, P., Produit, T. et al. Laser-guided lightning. Nat. Photon. (2023). DOI: 10.1038/s41566-022-01139-z
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