Tiedemiehet ovat keksineet laserkoneen, joka voi tuottaa sadetta
Amerikkalaiset Arizonan yliopiston tutkijat ovat kehittäneet laserkoneen, joka voi aiheuttaa sateen ja salaman. On raportoitu, että tulevaisuudessa tällaista asennusta voidaan käyttää säätelemään ilmastoa suurelta etäisyydeltä. Jos keksintö osoittautuu onnistuneeksi ja erittäin tehokkaaksi, ihminen pystyy hallitsemaan säätä ja ilmastoa. Amerikkalaiset tutkijat ovat löytäneet tavan käyttää kaksinkertaista lasersädettä staattisesti varautuneiden hiukkasten kondensoimiseksi pilviin, mikä johtaa sateen ja salaman muodostumiseen. Samaan aikaan tämä idea ei ole uusi: sveitsiläiset tutkijat ehdottivat ensimmäisen kerran vuonna 2010 korkeaenergisen laserin käyttöä, joka voisi aiheuttaa sadetta.
Geneven yliopiston sveitsiläiset tutkijat kertoivat oppineensa saamaan sadetta lasersäteellä. Puhumme pilvien keinotekoisesta muodostumisesta sekä ilmakehässä että laboratorion sisällä. Tehokas infrapunalaser laboratoriossa tuotti näkyvää vesihöyryä. Laserasennus käynnistettiin huoneessa, jonka ilman lämpötila oli –24 ºС ja korkea kosteus. Laboratoriohavainnot osoittivat tutkijoille, että sillä hetkellä, kun lasersäde suunnattiin huoneeseen, sitä pitkin keskittyneiden vesipisaroiden "kuoren" halkaisija oli noin 50 mikrometriä. Ja muutaman sekunnin kuluttua se nousi 80 mikrometriin, samaan aikaan puristetun veden tilavuus "kuoressa" kasvoi 2 kertaa. Tämä prosessi kehittyi nopeasti ja oli selvästi tutkijoiden nähtävissä.
Sveitsiläiset tutkijat selittivät tämän vaikutuksen sillä, että valonsäde erotti elektronit ilman atomeista, mikä rohkaisi hydroksyyliradikaalien muodostumista ja muutti typpidioksidin ja rikin hiukkasiksi, jotka toimivat "siemeninä", joista myöhemmin kasvoivat vesipisarat.
Kun tällainen laser ammuttiin Berliinin taivaalle, meteorologiset laitteet pystyivät havaitsemaan sadepilven "pistemuodostelman", jota ihmissilmä ei voinut nähdä. On syytä huomata, että ihmiskunta on pitkään kehittänyt mekanismeja sään ja sateiden hallitsemiseksi. Pilvien kylvökokeet jäätyneellä hiilidioksidilla, hopeajodidilla tai suolan pudottamalla pilvien päälle ovat olleet olemassa jo pitkään. Mutta Geneven yliopiston tutkimusryhmä pystyi keksimään uuden, paljon tehokkaamman menetelmän.
Sveitsin kokemus ei kuitenkaan ole mennyt kokeiluja pidemmälle, tutkijat eivät ole vielä kyenneet kehittämään laserlaitetta, jolla olisi suuri toimintasäde, jota voitaisiin käyttää käytännössä. Ongelmana on, että suuritehoiset lasersäteet käyttäytyvät hyvin eri tavalla kuin laserosoittimien kirkkaat matalaenergiasäteet. Riittävän voimakkaalla lasersäteilyllä on ominaisuus itsetuhoava ilmakehän olosuhteissa. Suurienergisen säteen läpikulkuhetkellä ilmakehään muodostuu riittävän suuri määrä elektroneja, ja tämä prosessi on niin voimakas, että hapen ja typen elektronit muuttuvat plasmaksi. Tämän seurauksena plasman muodostuminen "syö" lasersäteen energiaa.
Lisäksi suuritehoisessa säteilyssä väliaineen taitekerroin kasvaa, ja lasersäteen rajalla säteilysäteet taipuvat ja taittuvat. Seurauksena tapahtuu omituisten renkaiden muodostumisprosessi, jotka ampuvat "salamalankoja" ja haihduttavat keskuslasersäteen energiaa entisestään. Tätä ilmaväliaineen ionisaatioprosessia kutsutaan yleisesti filamentaatioksi; se voidaan havaita suuritehoisissa laserjärjestelmissä, joissa on ultralyhyitä femtosekunnin pulsseja. Suuritehoiset laserit tuottavat filamentin tai "langan", joka venyy jonkin matkan, kunnes ilman ominaisuudet aiheuttavat lasersäteilyn sironnan. Filamentti mahdollistaa virittyneiden elektronien muodostamisen korkealla hyötysuhteella, joita tarvitaan sateen ja salaman käynnistämiseen.
On syytä huomata, että filamentaatioilmiö ennustettiin yli 50 vuotta sitten. Tähän ilmiöön liitettiin erittäin suuria toiveita laserenergian siirron alalla pitkiä matkoja. Viime aikoihin asti kaikki tällä alalla tehdyt kokeet eivät kuitenkaan tuoneet tutkijoille erityistä menestystä, koska erittäin suuren tehon lasersäteet hajoavat yleensä suureen määrään filamentteja, joilla on korkea energiatiheys, mutta joilla on arvaamaton suunta, käyttöikä ja pituus. Ehkä juuri Arizonan amerikkalaiset tiedemiehet onnistuivat lähestymään tämän ongelman ratkaisua.
Amerikkalaiset, heidän mukaansa, toisin kuin sveitsiläiset fyysikot, onnistuivat laskemaan säteen kantaman, sen lujuuden ja tarkkuuden. Arizonan yliopiston asiantuntijat ovat onnistuneet luomaan uuden teknologian, joka toistaiseksi vain teoreettisesti voi luoda mielivaltaisen pitkiä lankoja. Amerikkalaisen osaamisen ydin on leveämmän matalan intensiteetin lasersäteen käyttö, joka, kuten sähkökaapelin vaippa, voi suojata lankaa leviämiseltä ilmakehässä ja syöttää myös keskuslasersäteen. .
Tämä prosessi on seuraava: ensin käynnistetään korkeaenerginen laser, joka ikään kuin "kääritään" vähemmän intensiiviseen laajaan lasersäteeseen, minkä jälkeen laaja säde puristetaan ja lanka venytetään pituuteen. . Samanaikaisesti toinen (matalaenergiainen) lasersäde toimii eräänlaisena energian varastoijana, se tukee keskeistä voimakasta sädettä ja estää useiden filamenttien kaoottisen muodostumisen. Tämän seurauksena suurin osa energiasta virtaa keskimmäistä "lankaa" pitkin ja voi kulkea melko pitkiä matkoja. Itse asiassa fyysikot onnistuivat luomaan eräänlaisen pullon - toisen lasersäteen, jolla on pienempi intensiteetti, joka suojaa pääsädettä tuholta ja samalla ruokkii sitä energialla.
Teoreettisesti esitetty tekniikka pystyy aiheuttamaan sateita ja salamoita ainakin kymmenien kilometrien etäisyydeltä. Ja tämä tarkoittaa, että riittävän tehokas laserjärjestelmä voisi hallita säätä melko laajalla alueella, esimerkiksi suuressa taajamassa. Uuden teknologian tehokkuus on toistaiseksi osoitettu vain laboratorio-olosuhteissa. Amerikkalaiset tutkijat onnistuivat kasvattamaan filamentin pituuden 25 cm:stä 210 cm:iin. Samaan aikaan tutkijat työskentelevät uuden asennuksen luomiseksi, jonka avulla he voivat nostaa langan pituuden 50 metriin (laskettu arvo) . Tulevaisuudessa projektin tieteellisen johtajan Demetros Christodoulidesin mukaan sen kantama on tarkoitus nostaa useisiin satoihin metriin tai enemmän.
Nämä kehitystyöt ovat jo kiinnostuneet Pentagonista, joka aloitti rahoituksensa. Teoriassa tällaisia laser "filamentteja" voitaisiin käyttää siirtämään suuria määriä kaikenlaista sähkömagneettista säteilyä, kuten mikroaaltoja, merkittävien etäisyyksien päähän. Yksinkertaisesti sanottuna puhumme voimakkaan energian kehittämisestä aseet, joka voisi polttaa vihollisen taisteluajoneuvon elektroniikan yhdellä pulssilla kymmenien kilometrien etäisyydeltä. Yhdysvaltain armeija arvioi näitä lupaavia kehityssuuntia erittäin korkealla, sillä se on myöntänyt 7,5 miljoonan dollarin apurahan tutkimuksen alkuvaiheeseen.
Ihmiset osaavat jo hajottaa pilviä kaupungin ylle, kun on tarpeen järjestää esimerkiksi paraati. Venäjällä pilvet hajoavat Moskovan ylle ennen kaupunkipäivää. Viime aikoihin asti vain shamaanit saattoivat aiheuttaa sateita ja salamoita. Jos amerikkalaisten tutkijoiden tutkimus kuitenkin johtaa käytännössä toimivaan prototyyppiin, on mahdollista hallita säätä "tanssimatta tamburiinilla". Ennen amerikkalaisia ja sveitsiläisiä israelilaiset tutkijat esittivät ajatuksen sään hallinnasta lasersäteellä. Fyysikot Jerusalemin heprealaisesta yliopistosta uskoivat, että laserjärjestelmät voisivat ottaa haltuunsa kosmisen säteilyn toiminnan ja muodostaa pilviä, jotka vaikuttaisivat maapallon ilmastoon. He aikoivat asentaa tarvittavat laitteet Tyynellemerelle. Mutta tämä on toinen historia...
Tietolähteet:
http://rnd.cnews.ru/army/news/top/index_science.shtml?2014/04/21/569000
http://www.utro.ru/articles/2014/04/23/1191162.shtml
http://www.rbcdaily.ru/autonews/562949978989898
Geneven yliopiston sveitsiläiset tutkijat kertoivat oppineensa saamaan sadetta lasersäteellä. Puhumme pilvien keinotekoisesta muodostumisesta sekä ilmakehässä että laboratorion sisällä. Tehokas infrapunalaser laboratoriossa tuotti näkyvää vesihöyryä. Laserasennus käynnistettiin huoneessa, jonka ilman lämpötila oli –24 ºС ja korkea kosteus. Laboratoriohavainnot osoittivat tutkijoille, että sillä hetkellä, kun lasersäde suunnattiin huoneeseen, sitä pitkin keskittyneiden vesipisaroiden "kuoren" halkaisija oli noin 50 mikrometriä. Ja muutaman sekunnin kuluttua se nousi 80 mikrometriin, samaan aikaan puristetun veden tilavuus "kuoressa" kasvoi 2 kertaa. Tämä prosessi kehittyi nopeasti ja oli selvästi tutkijoiden nähtävissä.
Sveitsiläiset tutkijat selittivät tämän vaikutuksen sillä, että valonsäde erotti elektronit ilman atomeista, mikä rohkaisi hydroksyyliradikaalien muodostumista ja muutti typpidioksidin ja rikin hiukkasiksi, jotka toimivat "siemeninä", joista myöhemmin kasvoivat vesipisarat.
Kun tällainen laser ammuttiin Berliinin taivaalle, meteorologiset laitteet pystyivät havaitsemaan sadepilven "pistemuodostelman", jota ihmissilmä ei voinut nähdä. On syytä huomata, että ihmiskunta on pitkään kehittänyt mekanismeja sään ja sateiden hallitsemiseksi. Pilvien kylvökokeet jäätyneellä hiilidioksidilla, hopeajodidilla tai suolan pudottamalla pilvien päälle ovat olleet olemassa jo pitkään. Mutta Geneven yliopiston tutkimusryhmä pystyi keksimään uuden, paljon tehokkaamman menetelmän.
Sveitsin kokemus ei kuitenkaan ole mennyt kokeiluja pidemmälle, tutkijat eivät ole vielä kyenneet kehittämään laserlaitetta, jolla olisi suuri toimintasäde, jota voitaisiin käyttää käytännössä. Ongelmana on, että suuritehoiset lasersäteet käyttäytyvät hyvin eri tavalla kuin laserosoittimien kirkkaat matalaenergiasäteet. Riittävän voimakkaalla lasersäteilyllä on ominaisuus itsetuhoava ilmakehän olosuhteissa. Suurienergisen säteen läpikulkuhetkellä ilmakehään muodostuu riittävän suuri määrä elektroneja, ja tämä prosessi on niin voimakas, että hapen ja typen elektronit muuttuvat plasmaksi. Tämän seurauksena plasman muodostuminen "syö" lasersäteen energiaa.
Lisäksi suuritehoisessa säteilyssä väliaineen taitekerroin kasvaa, ja lasersäteen rajalla säteilysäteet taipuvat ja taittuvat. Seurauksena tapahtuu omituisten renkaiden muodostumisprosessi, jotka ampuvat "salamalankoja" ja haihduttavat keskuslasersäteen energiaa entisestään. Tätä ilmaväliaineen ionisaatioprosessia kutsutaan yleisesti filamentaatioksi; se voidaan havaita suuritehoisissa laserjärjestelmissä, joissa on ultralyhyitä femtosekunnin pulsseja. Suuritehoiset laserit tuottavat filamentin tai "langan", joka venyy jonkin matkan, kunnes ilman ominaisuudet aiheuttavat lasersäteilyn sironnan. Filamentti mahdollistaa virittyneiden elektronien muodostamisen korkealla hyötysuhteella, joita tarvitaan sateen ja salaman käynnistämiseen.
On syytä huomata, että filamentaatioilmiö ennustettiin yli 50 vuotta sitten. Tähän ilmiöön liitettiin erittäin suuria toiveita laserenergian siirron alalla pitkiä matkoja. Viime aikoihin asti kaikki tällä alalla tehdyt kokeet eivät kuitenkaan tuoneet tutkijoille erityistä menestystä, koska erittäin suuren tehon lasersäteet hajoavat yleensä suureen määrään filamentteja, joilla on korkea energiatiheys, mutta joilla on arvaamaton suunta, käyttöikä ja pituus. Ehkä juuri Arizonan amerikkalaiset tiedemiehet onnistuivat lähestymään tämän ongelman ratkaisua.
Amerikkalaiset, heidän mukaansa, toisin kuin sveitsiläiset fyysikot, onnistuivat laskemaan säteen kantaman, sen lujuuden ja tarkkuuden. Arizonan yliopiston asiantuntijat ovat onnistuneet luomaan uuden teknologian, joka toistaiseksi vain teoreettisesti voi luoda mielivaltaisen pitkiä lankoja. Amerikkalaisen osaamisen ydin on leveämmän matalan intensiteetin lasersäteen käyttö, joka, kuten sähkökaapelin vaippa, voi suojata lankaa leviämiseltä ilmakehässä ja syöttää myös keskuslasersäteen. .
Tämä prosessi on seuraava: ensin käynnistetään korkeaenerginen laser, joka ikään kuin "kääritään" vähemmän intensiiviseen laajaan lasersäteeseen, minkä jälkeen laaja säde puristetaan ja lanka venytetään pituuteen. . Samanaikaisesti toinen (matalaenergiainen) lasersäde toimii eräänlaisena energian varastoijana, se tukee keskeistä voimakasta sädettä ja estää useiden filamenttien kaoottisen muodostumisen. Tämän seurauksena suurin osa energiasta virtaa keskimmäistä "lankaa" pitkin ja voi kulkea melko pitkiä matkoja. Itse asiassa fyysikot onnistuivat luomaan eräänlaisen pullon - toisen lasersäteen, jolla on pienempi intensiteetti, joka suojaa pääsädettä tuholta ja samalla ruokkii sitä energialla.
Teoreettisesti esitetty tekniikka pystyy aiheuttamaan sateita ja salamoita ainakin kymmenien kilometrien etäisyydeltä. Ja tämä tarkoittaa, että riittävän tehokas laserjärjestelmä voisi hallita säätä melko laajalla alueella, esimerkiksi suuressa taajamassa. Uuden teknologian tehokkuus on toistaiseksi osoitettu vain laboratorio-olosuhteissa. Amerikkalaiset tutkijat onnistuivat kasvattamaan filamentin pituuden 25 cm:stä 210 cm:iin. Samaan aikaan tutkijat työskentelevät uuden asennuksen luomiseksi, jonka avulla he voivat nostaa langan pituuden 50 metriin (laskettu arvo) . Tulevaisuudessa projektin tieteellisen johtajan Demetros Christodoulidesin mukaan sen kantama on tarkoitus nostaa useisiin satoihin metriin tai enemmän.
Nämä kehitystyöt ovat jo kiinnostuneet Pentagonista, joka aloitti rahoituksensa. Teoriassa tällaisia laser "filamentteja" voitaisiin käyttää siirtämään suuria määriä kaikenlaista sähkömagneettista säteilyä, kuten mikroaaltoja, merkittävien etäisyyksien päähän. Yksinkertaisesti sanottuna puhumme voimakkaan energian kehittämisestä aseet, joka voisi polttaa vihollisen taisteluajoneuvon elektroniikan yhdellä pulssilla kymmenien kilometrien etäisyydeltä. Yhdysvaltain armeija arvioi näitä lupaavia kehityssuuntia erittäin korkealla, sillä se on myöntänyt 7,5 miljoonan dollarin apurahan tutkimuksen alkuvaiheeseen.
Ihmiset osaavat jo hajottaa pilviä kaupungin ylle, kun on tarpeen järjestää esimerkiksi paraati. Venäjällä pilvet hajoavat Moskovan ylle ennen kaupunkipäivää. Viime aikoihin asti vain shamaanit saattoivat aiheuttaa sateita ja salamoita. Jos amerikkalaisten tutkijoiden tutkimus kuitenkin johtaa käytännössä toimivaan prototyyppiin, on mahdollista hallita säätä "tanssimatta tamburiinilla". Ennen amerikkalaisia ja sveitsiläisiä israelilaiset tutkijat esittivät ajatuksen sään hallinnasta lasersäteellä. Fyysikot Jerusalemin heprealaisesta yliopistosta uskoivat, että laserjärjestelmät voisivat ottaa haltuunsa kosmisen säteilyn toiminnan ja muodostaa pilviä, jotka vaikuttaisivat maapallon ilmastoon. He aikoivat asentaa tarvittavat laitteet Tyynellemerelle. Mutta tämä on toinen historia...
Tietolähteet:
http://rnd.cnews.ru/army/news/top/index_science.shtml?2014/04/21/569000
http://www.utro.ru/articles/2014/04/23/1191162.shtml
http://www.rbcdaily.ru/autonews/562949978989898
tiedot