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Los científicos intentan controlar los rayos con un láser gigante

Un equipo de investigadores de la Universidad de Ginebra ha llevado un enorme láser a la cima de una montaña para dispararlo al cielo y actuar como un pararrayos de alta tecnología.El equipo está dirigido por Jean-Pierre Wolf, un físico suizo que trabaja con láser desde hace más de 20 años. y ha estado particularmente fascinado con intentar controlar el clima con él.El láser crea haces de luz muy estrechos y de alta energía. Sus aplicaciones van desde el corte de diamantes hasta la cirugía y la lectura de códigos de barras, y Wolf cree que puede agregar otro a la lista: protegernos de los rayos.

Dirige un consorcio financiado por la UE que incluye universidades en París y Lausana, así como el fabricante de cohetes ArianeGroup y el fabricante del láser, la empresa alemana de alta tecnología Trumpf. Después de un año de retrasos debido a la pandemia, el láser ha sido transportado a la cima de Säntis, una montaña en los Alpes suizos con una elevación de 2.500 metros (8.200 pies).

“Este es uno de los lugares de Europa que más ha sido alcanzado por un rayo”, explicó Wolf. “Hay una torre de transmisión de radio que recibe impactos de 100 a 400 veces al año. Por lo tanto, es un lugar ideal para realizar nuestros experimentos de prueba de concepto”.

Rayo artificial

Los rayos se forman cuando el aire turbulento dentro de una nube de tormenta arroja violentamente cristales de hielo y gotas de agua, quitando electrones de sus átomos y creando zonas separadas con cargas eléctricas opuestas.

Estos campos eléctricos pueden volverse muy fuertes y, debido a que las cargas opuestas se atraen, pueden conectarse a través de una descarga de electricidad, lo que llamamos un rayo.El láser imita y mejora este escenario natural al generar un campo eléctrico tan fuerte que arranca los electrones de sus átomos directamente, creando las cargas opuestas que son necesarias para que se formen los rayos.La idea es hacer que las nubes descarguen rayos de forma controlada. “Por eso lo llamamos pararrayos láser”, dijo Wolf.La viga correrá a lo largo de la torre de transmisión existente, que tiene más de 120 metros (aproximadamente 400 pies) de altura.

Los pararrayos tradicionales solo pueden proteger un área limitada en el suelo, sin importar qué tan alto estén construidos. Wolf espera que el láser, sin embargo, ayude a proteger un área más grande en el suelo, aunque todavía no puede decir cuánto más grande.La teoría es que el láser puede actuar tanto como un pararrayos, atrapando pernos que golpearían de todos modos, como también disparar otros extra.”Eso significaría que estaríamos descargando la nube de tormenta, reduciendo su voltaje y luego previniendo más rayos en el área circundante”, dijo Wolf.Wolf dice que las aplicaciones prácticas más inmediatas de la tecnología serían proteger cohetes, como los que llevan satélites a la órbita, durante los lanzamientos y en los aeropuertos, donde podría encenderse durante las tormentas.

Agregó que la demanda de protección contra rayos es enorme y que los costos asociados con los rayos, especialmente por la interrupción del tráfico aéreo, podrían ascender a miles de millones de dólares cada año solo en los EE. UU. La investigación también muestra que el aumento de los rayos podría estar entre los efectos del cambio climático.

La Comisión Europea respalda el proyecto a través de una iniciativa que apoya la investigación científica en etapa inicial. Dice que, a nivel mundial, los rayos matan entre 6.000 y 24.000 personas cada año , además de causar miles de millones de euros en daños a la electrónica y la infraestructura, lo que lo convierte en “una gran preocupación social”.Agrega que se espera que el proyecto conduzca a un transporte aéreo más seguro y reduzca los retrasos en los vuelos durante las tormentas eléctricas intensas.

Un enorme laser

El láser extraerá energía de la instalación de la antena y fue llevado a la cima de la montaña desmontado, en una operación compleja que involucró múltiples viajes en teleférico y helicóptero.”Es un láser enorme; se necesita un camión grande para transportarlo, por eso fue construido como un rompecabezas, con módulos que se pueden ensamblar en el sitio”, dijo Wolf.

El retraso pandémico de un año permitió al equipo realizar más pruebas del láser en un laboratorio en París, que se muestra aquí.Se transportaron un total de 29 toneladas de material, incluidas 18 toneladas de bloques de hormigón para anclar la matriz láser a su base. “Tenemos vientos de 120 mph aquí, por lo que era necesario para estabilizar la estructura, o podría moverse fácilmente o incluso volar”, dijo Wolf.El montaje tomó dos semanas y el láser ya está listo para encenderse, si el clima lo permite, lo que en este caso significa esperarlo.El láser dispara 1.000 veces por segundo y es tan poderoso que “un solo pulso a la potencia máxima es igual al producido por todas las plantas de energía nuclear del mundo”, según Wolf, pero solo por un tiempo extremadamente corto.Por razones de seguridad, habrá una zona de exclusión aérea de cinco kilómetros de ancho cuando el láser esté activo. Aunque no representa ningún riesgo para los aviones, el láser es dañino para los ojos humanos cuando se mira directamente a la fuente (mirar el rayo desde la montaña o desde el aire sin estar directamente encima de él está bien, dice Wolf).

El láser no se encenderá todo el tiempo, sino solo cuando se detecte un aumento de la actividad de los rayos. En la montaña, un equipo de cámara especial fotografiará los rayos 300.000 veces por segundo, para ver qué tan cerca seguirán el rayo láser y a qué altitud.”Una cosa interesante es que, debido a la alta potencia máxima, nuestro láser cambiará de color”, dijo Wolf. “Pasará de rojo a blanco a medida que se propague en el aire. Será realmente genial de ver”.

Las pruebas durarán hasta septiembre, el final de la temporada de rayos. Si tienen éxito, el próximo experimento podría ser en un aeropuerto, dijo Wolf, y la tecnología podría estar lista en unos pocos años.”Sabremos bastante pronto si tenemos éxito o no, aunque analizar los datos en detalle llevará más tiempo”, agregó. “Pero creo que a finales de septiembre abriremos una botella de champán o una botella de whisky, si entiendes lo que quiero decir”.

Por CNN

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