Un super laser ci proteggerà dai fulmini: i test in cima alle Alpi svizzere

Un super laser ci proteggerà dai fulmini: i test in cima alle Alpi svizzere

Installato in cima al Säntis un laser in grado di catturare i fulmini e dirigerli in modo controllato a terra. Questo moderno sistema parafulmine nasce per proteggere installazioni sensibili, cose e persone su un'area molto più ampia del parafulmine di Franklin.

di pubblicata il , alle 09:52 nel canale Scienza e tecnologia
 

I fulmini sono tanto affascinanti quanto pericolosi, sia per l'ambiente (possono innescare incidenti) sia per l'incolumità di persone e cose. Il cambiamento climatico che stiamo già tristemente vivendo porta a temporali sempre più devastanti e violenti e già oggi di media i fulmini uccidono tra le 6000 e le 24000 persone all'anno. Esistono tecniche per proteggersi dai fulmini, ma per ora la soluzione migliore si basa ancora sul concetto di parafulmine, inventato da Benjamin Franklin quasi 300 anni fa.

Il progetto Laser Lightning Rod (LLR) del consorzio europeo EIC FET-Open vuole spingersi oltre, e per questo da qualche anno è in sviluppo un nuovo tipo di protezione contro i fulmini basata sull'uso di un potente laser sparato verso l'alto, in grado di catturare e scaricare i fulmini. Si tratta di una tecnica che punta a trasferire la carica presente nelle nuvole al suolo in modo controllato.

Come riportato dalla CNN, la tecnologia è ora pronta per la prova sul campo presso la stazione metereologica di Säntis (Svizzera), a un'altitudine di 2500 metri. Portare il laser fino a quell'altezza non è stato affatto semplice se pensate che sono state trasportate in cima alla montagna 29 tonnellate di materiale, di cui 18 tonnellate di blocchi di cemento per ancorare il tutto in modo sicuro a fronte dei forti venti.

I ricercatori dell'Università di Ginevra guidati dal professor Jean-Pierre Wolf capeggiano il consorzio finanziato dall'Unione Europea che include gli atenei di Parigi e Losanna, il produttore di razzi ArianeGroup e il produttore di laser tedesco Trumpf Scientific Lasers, incaricato di sviluppare una sorgente laser compatta con una combinazione senza precedenti di energia e velocità.

"Questo è uno dei luoghi in Europa più colpiti dai fulmini", ha spiegato Wolf. "C'è una torre di trasmissione radio che viene colpita da 100 a 400 volte l'anno. Quindi è un luogo ideale per fare i nostri esperimenti".

I fulmini si formano quando l'aria turbolenta all'interno di una nuvola temporalesca si agita violentemente attorno a cristalli di ghiaccio e goccioline d'acqua, strappando elettroni dai loro atomi e creando zone separate con cariche elettriche opposte. Questi campi elettrici possono diventare molto forti e poiché le cariche opposte si attraggono, possono connettersi attraverso una scarica di elettricità, ossia il fulmine.

Il laser imita e migliora questo scenario naturale generando un campo elettrico così forte da strappare direttamente gli elettroni dai loro atomi, creando le cariche opposte necessarie per la formazione dei fulmini. L'idea è di fare in modo che le nuvole scarichino i fulmini in modo controllato. "Ecco perché lo chiamiamo parafulmine laser", ha detto Wolf alla CNN. Il raggio correrà lungo la torre di trasmissione esistente, alta oltre 120 metri.

I parafulmini tradizionali proteggono solo un'area limitata del terreno, mentre il laser coprirà un'area più ampia, anche se non si può ancora dire esattamente quanto. Inoltre, secondo la teoria, il laser potrebbe non solo catturare i fulmini generati dall'attività temporalesca, ma anche innescarne di extra scaricando le nuvole.

Il sistema laser potrebbe essere dispiegabile a protezione di installazioni particolarmente vulnerabili su base temporanea o permanente, come "grandi folle che si radunano in occasione di eventi, razzi sulla rampa di lancio, stoccaggio o trasporto di materiali pericolosi da industrie, nucleari, chimiche, impianti elettrici, ecc.", si legge sul sito del progetto. Anche gli aeroporti potrebbero giovare di una tecnologia simile, in quanto l'interruzione del traffico aereo per temporali crea perdite nell'ordine di miliardi di dollari ogni anno solo negli Stati Uniti.

Il laser spara 1.000 volte al secondo ed è così potente che "un singolo impulso alla massima potenza è uguale a quello prodotto da tutte le centrali nucleari del mondo", spiega Wolf, anche se ovviamente si sta parlando solo di una frazione di tempo davvero molto breve.

Il laser non resterà sempre acceso, ma verrà attivato solo quando verrà rilevata una maggiore attività dei fulmini. Sulla montagna, un'attrezzatura fotografica speciale fotograferà i fulmini 300.000 volte al secondo, per vedere quanto da vicino seguiranno il raggio laser e a quale altitudine. "Una cosa interessante è che, a causa dell'elevata potenza di picco, il nostro laser cambierà colore", ha affermato Wolf. "Passerà dal rosso al bianco mentre si propaga nell'aria. Sarà davvero bello da vedere".

I test dureranno fino a settembre. Se avranno successo, il prossimo esperimento potrebbe coinvolgere un aeroporto e la tecnologia essere pronta in pochi anni.

5 Commenti
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giovanni6924 Agosto 2021, 10:37 #1
Domanda spontanea: visto che quella torre è suscettibile di essere colpita così spesso, cosa proteggerebbe a sua volta il laser?
demon7724 Agosto 2021, 10:54 #2
Originariamente inviato da: giovanni69
Domanda spontanea: visto che quella torre è suscettibile di essere colpita così spesso, cosa proteggerebbe a sua volta il laser?


La torre viene colpita spesso perchè è di fatto un enorme parafulmine in metallo sulla cima di una montagna.. più esposto di così si muore.

Guardando il video si vede che il laser viene posto a lato di un parafulmine in metallo che scarica a terra e poi viene sparato verso il cielo facendo in modo che il raggio passi molto vicino alla punta del suddetto parafulmine.

Il laser fa da apripista per il fulmine che ne segue la traiettoria verso terra ma giunto in basso viene intercettato dal parafulmine
LMCH24 Agosto 2021, 11:39 #3
Se ricordo bene, usano un laser con una frequenza uguale o molto vicina ad una che eccita gli atomi di ossigeno oppure di azoto.
Nel fascio del laser si viene quindi a creare un canale di ionizzazione che fa da "filo da messa a terra" per le cariche in aria.
Ad inizio anni 2000, erano state fatte delle ricerche pure per realizzare pistole/fucili "fulminatori" (praticamente dei taser che invece di dardo e filo usano un fascio laser).
L'idea era di avere dei taser capaci di colpire a lunga distanza e con numero e potenza dei "colpi" limitati solo dalla batteria o dal generatore che li alimentava.
Chissà che fine hanno fatto.
joe4th24 Agosto 2021, 11:53 #4
L'elettricita' scappa dalle punte...strano che nessuno ha ancora pensato di utilizzare un drone, collegato ad un parafulmine... Oramai un oggetto tecnologico deve essere abbinato a un drone "per definizione". Usano i droni collegati a qualunque cosa, dal contrabbando di droga (https://english.elpais.com/spain/20...m-morocco.html), all'autovelox volante (https://www.inmoto.it/news/news/202..._sono_visibili), ad armi varie collegate al drone. Per farlo ancora piu' tecnologico, potrebbero usare l'aquilone di Benjamin Franklin, collegato a un drone che spara un laser... :-)

Vedremo il risultato dello studio. Interessante vedere le immagini catturate a 300mila fotogrammi al secondo. Chissa' che camera usano?
mtk24 Agosto 2021, 16:23 #5
e thor non dice niente?

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