Δημιουργία βροχής με τη βοήθεια λέιζερ

Μια ομάδα ευρωπαίων φυσικών παρουσίασαν μια καινοτομική τεχνολογία, η οποία με τη βοήθεια λέιζερ που «στοχεύουν» τον ουρανό, μπορεί να «πυροδοτήσει» το σχηματισμό νεφών και τη δημιουργία σταγόνων νερού μέσα σε αυτά, μια τεχνική που, όταν τελειοποιηθεί, θα είναι σε θέση να προκαλεί βροχή κατά παραγγελία σε οποιαδήποτε περιοχή.

Η ανακάλυψη, που παρουσιάστηκε στο περιοδικό “Nature Photonics”, έγινε από ελβετούς, γερμανούς και γάλλους ερευνητές υπό τον οπτικό φυσικό του πανεπιστημίου της Γενεύης, σύμφωνα με το “Nature” και το “New Scientist”.

Εδώ και τουλάχιστον 50 χρόνια, οι προσπάθειες των επιστημόνων για τη δημιουργία τεχνητής βροχής έχουν επικεντρωθεί στη δημιουργία νεφών μέσω του διασκορπισμού στο αέρα μικροσκοπικών σωματιδίων ιωδιούχου αργύρου, τα οποία αποσκοπούν στο να δράσουν ως «πυρήνες συμπύκνωσης» γύρω από τους οποίους μπορεί να αναπτυχθούν σταγόνες βροχής. Μέχρι στιγμής, δεν έχει αποδειχθεί ότι η αυτή η μέθοδος είναι αποτελεσματική, ενώ εγείρει ανησυχίες για τις επιπτώσεις που μπορεί να έχουν τα σωματίδια ιωδιούχου αργύρου για το περιβάλλον.

Ο Κασπαριάν και οι συνεργάτες του αναζήτησαν μια εναλλακτική τεχνική πιο φιλική προς το περιβάλλον. Στέλνοντας στον αέρα μια ακτίνα λέιζερ, αποτελούμενη από βραχείς παλμούς, προκαλούν ιονισμό των μορίων αζώτου και οξυγόνου, δημιουργώντας με αυτό τον τρόπο πλάσμα ιονισμένων μορίων, τα οποία, στη συνέχεια, δρουν ως φυσικοί «πυρήνες συμπύκνωσης» για τις σταγόνες βροχής. Κάθε παλμός του λέιζερ αναπτύσσει ενέργεια 220 χιλιοστών του Τζάουλ μέσα σε μόλις 60 femtoseconds (κάθε femtosecond αντιστοιχεί στο ένα εκατομμυριοστό του ενός δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου), μια ένταση που ισοδυναμεί με την ενέργεια 1.000 εργοστασίων παραγωγής ηλεκτρισμού, σύμφωνα με τον Κασπαριάν.

Οι ερευνητές δοκίμασαν την μέθοδό τους αρχικά στο εργαστήριο, όπου πέτυχαν να δημιουργήσουν μικρά νέφη και μικροσκοπικές σταγόνες βροχής με διάμετρο 80 μικρομέτρων η κάθε μια. Στη συνέχεια έκαναν ανάλογες δοκιμές σε εξωτερικό χώρο, πάνω από τον φθινοπωρινό ουρανό του Βερολίνου, όπου και κατόρθωσαν να δημιουργήσουν αδιόρατα σύννεφα με μικρές σταγόνες βροχής.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την υψηλής ενέργειας φορητή συσκευή εκπομπής λέιζερ “Teramobile”, που οι ίδιοι δημιούργησαν, σε διαφορετικές νύχτες και με διαφορετικές συνθήκες υγρασίας και παρατήρησαν ότι, όταν η υγρασία ήταν υψηλή στην ατμόσφαιρα (αλλά όχι όταν ήταν χαμηλή), όντως πέτυχαν να δημιουργήσουν σταγόνες βροχής σε νέφη. Το λέιζερ στόχευε σε ύψος μόλις 60 μέτρων και το αποτέλεσμα (συμπύκνωση σταγόνων στην ατμόσφαιρα) δεν ήταν ορατό με γυμνό μάτι αλλά επιβεβαιώθηκε με άλλα επιστημονικά όργανα.

Είναι η πρώτη φορά που ένα λέιζερ έχει χρησιμοποιηθεί για να δημιουργηθεί τεχνητή βροχή. Όμως η πολλά υποσχόμενη τεχνική βρίσκεται ακόμα σε πολύ αρχικό στάδιο.«Προς το παρόν μπορούμε να δημιουργήσουμε συμπύκνωση μόνο κατά μήκος του καναλιού του λέιζερ, συνεπώς δεν μπορούμε να φτιάξουμε βροχή αύριο κιόλας», δήλωσε ο Κασπαριάν, ο οποίος ήδη προσπαθεί με τους συνεργάτες του να διευρύνει την περιοχή της συμπύκνωσης (δηλαδή της δημιουργίας σταγόνων τεχνητής βροχής), σαρώνοντας με το λέιζερ μεγάλες περιοχές του ουρανού. Οι ερευνητές προσπαθούν να βρουν το άριστο μήκος κύματος του λέιζερ, τη σωστή εστίαση και την άριστη διάρκεια του κάθε παλμού που εκπέμπεται.

Σύμφωνα με τον φυσικό της ατμόσφαιρας Τόμας Λάισνερ του γερμανικού Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καρλσρούης, ακόμα και αν τελικά δεν καταστεί εφικτό να δημιουργηθεί τεχνητή βροχή κατά παραγγελία, η νέα τεχνολογία μπορεί να αξιοποιηθεί στην μετεωρολογία για να προβλέπει την πιθανότητα μελλοντικής βροχής.

Πηγή: kathimerini