Científicos logran desviar rayos con un potente láser

Los científicos llevaron a cabo experimentos durante el verano de 2021 en la montaña Säntis, en el noreste de Suiza. Foto: EFE

Científicos han demostrado que un potente láser dirigido al cielo puede desviar la trayectoria de los rayos, según se describe en un estudio publicado en la revista Nature Photonics.

Este experimento abre la puerta a mejorar los métodos de protección de infraestructuras críticas, como centrales eléctricas, aeropuertos y plataformas de lanzamiento, destacan los autores del estudio.

Los rayos han fascinado y aterrorizado a la humanidad desde tiempos inmemoriales. Se estima que caen entre 40 y 120 rayos por segundo en el mundo. El número documentado de muertes por este fenómeno cada año está muy por encima de las 4 000; y los daños ascienden a miles de millones de dólares.

Actualizar el invento de Benjamín Franklin

Hasta la fecha, el dispositivo de protección más común es el pararrayos Franklin, un mástil metálico conductor de la electricidad que intercepta las descargas de los rayos y las guía de forma segura hasta el suelo.

Pero los científicos consideran que es necesario desarrollar mejores métodos de protección, a más del tradicional instrumento Franklin. Un láser dirigido al cielo, que actúa como una barra virtual móvil, podría ser una alternativa.

"Presentamos aquí la primera demostración de que los filamentos inducidos por láser -formados en el cielo por pulsos de láser cortos e intensos- pueden guiar las descargas de los rayos a distancias considerables", sostienen los investigadores en su artículo.

La idea de usar pulsos láser intensos para guiar las descargas de rayos ya se había explorado antes en laboratorios; sin embargo, no existía ningún resultado de campo que demostrara experimentalmente el guiado de rayos por láser.

¿Cómo funciona?

Aurélien Houard y sus colegas de la Escuela de Ingenieros Ensta, de París, hicieron experimentos en el verano de 2021 en la montaña Säntis, en el noreste de Suiza, con el fin de explorar si un láser podría guiar la caída de un rayo.

Un rayo es una descarga de electricidad estática que se acumula en las nubes de tormenta o entre las nubes y el suelo. Para poder desviarlo, el láser crea plasma, en el que iones y electrones cargados calientan el aire. El aire se vuelve "parcialmente conductor y, por tanto, el camino preferido por el rayo", explicó Houard.

La campaña experimental en la montaña Säntis se llevó a cabo con un láser de teravatio de alta tasa de repetición; el dispositivo -del tamaño de un auto grande y que dispara hasta 1 000 pulsos láser por segundo- se instaló cerca de una torre de telecomunicaciones que es alcanzada por un rayo unas 100 veces al año.

Durante más de seis horas de funcionamiento en plena tormenta, los autores observaron que el láser desviaba el curso de cuatro descargas de rayos hacia arriba.

Uno de los rayos fue grabado directamente por dos cámaras de alta velocidad y se demostró que seguía la trayectoria del láser durante más de 50 metros, según los investigadores.

Si bien este campo de investigación es muy activo desde hace más de 20 años, este es el primer resultado de campo que demuestra experimentalmente la existencia de rayos guiados por láser, afirman los investigadores.

Este trabajo allana el camino para nuevas aplicaciones atmosféricas de los láseres ultracortos y representa un importante paso adelante en el desarrollo de una protección contra rayos basada en láser, para aeropuertos, plataformas de lanzamiento o grandes infraestructuras, aseguran.

Suplementos digitales