בנג'מין פרנקלין נחשב לממציא כליא הברק, המשמש זה 270 שנה ככלי העיקרי להגנה על מבנים מפני ברקים הרסניים ואולי אף קטלניים. באחרונה, ניסוי שאפתני על פסגת הר גבוה בשווייץ הוכיח שקרן לייזר יכולה גם היא לסייע להסיט ברקים מנתיבם לצורך הגנה.

כליא ברק הוא מוט מתכת המוליך חשמל ביעילות רבה יותר מהאוויר שסביבו, וכך עוזר להוביל ברקים לקרקע ללא נזק. ההגנה שמציע כליא הברק המסורתי מכסה שטח שהרדיוס שלו שווה בערך לגובה המוט.

הרעיון שעומד מאחורי הנחיית הברק בעזרת לייזר הוא להשתמש בקרן הלייזר כדי להשיג את אותה ההגנה, אך ברדיוס גדול בהרבה: כליא ברק ש"עשוי" מלייזרים מתפקד כמו כליא מתכת המתנשא לגובה מאות מטרים, מה שאינו מעשי במקרה של מוט פיזי.

לפי המחקר שפורסם השבוע בכתב העת נייצ'ר פוטוניקס, קרני לייזר רבות עוצמה כאלה יכולות לסייע בהגנה על אתרים רגישים, כמו שדות תעופה ומשטחי שיגור.

עשרות שנים של ניסויי לייזר במעבדות הראו בעבר שלייזרים עשויים להיות שימושיים להתמודד עם מפגעים מהשמיים, אך זו הפעם הראשונה שהמושג מודגם בעולם האמיתי, על רקע סערה ממשית. ג'וזף דווייר, פיזיקאי ומומחה לברקים מאוניברסיטת ניו־המפשייר, שלא היה מעורב במחקר, שיבח אותו כ"צעד גדול": "אנשים ניסו לעשות דברים כאלה עם לייזרים במשך שנים ארוכות", הסביר דווייר, "שימוש בלייזרים במקום בכליא ברק, או שימוש בלייזרים כדי להפעיל או לנווט ברק, זה רעיון מרתק. זה נראה מובן מאליו, אבל מתברר שזה קשה מאוד לביצוע".

הניסוי נערך בהר סנטיס, בצפון־מזרח שווייץ. מגדל תקשורת בגובה 124 מטר שמוצב שם, ואשר מצויד בכליא ברק, נפגע בערך מאה פעמים בשנה. החוקרים מיקמו סמוך למגדל מכשיר להפקת לייזר מהיר ובעל הספק גבוה, וכיוונו אותו לשמיים במהלך סערה. הלייזר יצר לא רק קרן אור, אלא גם "תעלה" של אוויר דליל שמשכה לתוכה את הברק.

בזמן ירי הלייזר, מולקולות האוויר ספגו וגירשו את אנרגיית הלייזר במהירות, ויצרו נתיבי אוויר מחומם עם צפיפות מופחתת. הערוצים האלה פעלו כשביל המועדף לברקים. במשך שש שעות במצטבר, במהלך כמה שבועות של סופות קיץ, הערוץ האטמוספרי שיצר הלייזר הסיט ארבעה ברקים מנתיבם המקורי.

מצלמות מהירות קלטו תמונות משתי זוויות שונות של אחת ממכות הברקים: הן מציגות בבירור את הברק צולל לתוך ערוץ הלייזר ונוסע לאורכו לאורך יותר מ־50 מטר.

על אף הצלחת הניסוי, כליאי ברק מבוססי לייזר לא יופיעו בחנויות בקרוב. "זו טכנולוגיה שאפשר להשתמש בה כדי להגן על מבנים גדולים מאוד", אמר מחברו הראשי של המחקר, אורליאן הווארד מאקול פוליטכניק בפריז, "זה די יקר. זה עולה בערך מיליון אירו. לא היית משתמש בזה כדי לעשות משהו קטן. היית משתמש זה בשדה תעופה עם הרבה מטוסים, או בעמדת שיגור רקטות".

קרן הלייזר ששימשה בניסוי אינה מהסוג שמרצים משתמשים בה במהלך מצגת פאוור־פוינט. היא הפיקה עד אלף פולסים בשנייה – קצב יוצא דופן, החיוני להצלחת הניסוי.

החוקרים סבורים שהקצב המהיר יצר את השינויים האטמוספריים בזמן קצר מספיק כדי להפיק עמודת אוויר חם ראויה. "הופעת הברק יכולה להיות מהירה מאוד", אמר האוורד. הפעימה המהירה של הלייזר שיפרה את הסיכוי "לחטוף" את ברק לתוך הנתיב האטמוספרי שנוצר.

ברק הוא פריקה אלקטרוסטטית שיכולה ללבוש צורות רבות – לפעמים הוא יורד מהענן אל הקרקע, לפעמים עולה מפני השטח, ולפעמים מתפתל בתוך ענן יחיד או עובר מענן אחד למשנהו.

ברקים גם מסוכנים. בכל שנה מתים כ־4,000 בני אדם ממכות ברק ברחבי העולם. לדברי ז'אן־פייר וולף, פיזיקאי מאוניברסיטת ז'נבה והחוקר שהוביל את ניסוי הלייזר, בארה"ב לבדה גורמים הברקים לנזקים בשווי של יותר מ־3 מיליארד דולר בשנה.

פגיעות ברק מאיימות גם על מכשירים אלקטרוניים, לרבות הציוד הרגיש במטוסים מסחריים וברקטות חלל. סמוך למשטחי שיגור ולמסלולי המראה מציבים בדרך כלל כליאי ברק רבים, אך סופות ברקים עדיין מדאיגות את נאס"א ואת הצבא, ומובילות מדי שנה לעיכובים.

ייתכן שהניסוי בשווייץ הדגים את העיקרון של ברק מונחה לייזר, "אך אנחנו רחוקים מאוד מטכנולוגיה שתשמור על כולם מפני ברקים", אמר דווייר. לרוב האנשים, הוא הסביר, יש דרך פשוטה, מסורתית ולא טכנולוגית להפחתת הסיכון מברקים: "אם אתם שומעים רעמים, היכנסו הביתה".

The post שווייץ: מדענים הצליחו "לרתום" ברקים בעזרת לייזר appeared first on מקור ראשון.