Dávné přání lidstva, mít možnost ovlivnit počasí, se za poslední desetiletí posunulo přece jen o kousek dále. Šanci k tomu dává vývoj čím dál výkonnějších laserů s ultrakrátkou délkou pulzu. První pokusy s terawattovým laserem zaměřené na vybíjení bouřkových mraků s ochranou před bleskem a odklon dráhy blesku od nejzávažnějších pozemních objektů uskutečnili vědci ještě před koronavirovou dobou v rámci společného německo- -francouzského projektu pod vedením Freie Universität Berlin. Ochranu tohoto druhu by uvítali především konstruktéři a pracovníci podílející se na bezpečnosti v oblasti letectví a kosmonautiky, kde by se tímto způsobem zabránilo nepředvídaným haváriím. Vzpomeňme jen na situaci v roce 1987, kdy blesk zničil krátce po startu raketu Atlas Centaur s vojenským satelitem v hodnotě milionů dolarů, výbojům v atmosféře se přisuzují i některé verze příčin havárií Airbusu, včetně tragédie nad Atlantikem z roku 2009 a zásah blesku je i za tragickým nouzovým přistáním letadla Suchoj Superjet 100 v Moskvě v roce 2019. Na vině mohou být i nevhodné materiály a konstrukce nových letadel, nerespektující vždy plně zásady tzv. Faradayovy klece, která svým principem a provedením dává určitou bezpečnost cestujícím.
Poručíme dešti, blesku… Po pokusech ještě s nadmíru velkými a stacionárními objekty s terawattovým laserem byla v německo- francouzském projektu vyvinuta mobilní výkonná laserová stanice, umístěná do kontejneru nákladního vozu. Teramobil, tak bylo toto uspořádání s terawattovým laserem označeno, produkuje ultrakrátké pulzy, které v rozpětí 100 fs [femto — 10–15 sekud — pozn. red.] přinášejí výkon přibližně až 5 miliard kW, tedy takový, jako by dalo dohromady v daný okamžik asi na tisíc velkých elektráren. Podél vyslaného laserového paprsku dochází k ionizaci vzduchu a vytváření elektricky vodivého plazmatu, což by mohlo vést ke zkratování bouřkových mraků se zemí nebo působit na určení dráhy případného blesku s jeho nasměrováním daleko od míst, která je třeba chránit. Testy tehdy probíhaly ještě za omezeného výkonu laseru ve výšce 3 300 m v prostředí South Baldy Peak v Novém Mexiku. V té době se nezapomínalo ve Freie Universität Berlin ani na pokusy, jak vyvolat umělý déšť. Tentokrát ve spolupráci se švýcarskou Université de Genève se podařilo pomocí paprsku laseru dosáhnout v mraku určitého stupně kondenzace a vytvořit tak uměle první vodní kapky. Principem je tu ionizace molekul dusíku a kyslíku podél paprsku laseru, a tedy i příprava vhodného kondenzačního kanálu. Vytvářejí se tu vodní kapky o průměru 50 μm, které narostou postupně až na 80 μm. Jak popisuje studie publikovaná v časopise Nature Communications, jde tu o základy pro kontrolovanou generaci deště pomocí laserových paprsků, která by v budoucnu mohla nabídnout ekologickou alternativu k déšť způsobujícímu očkování mraků částicemi jodidu stříbrného, které se dnes používá.
Sériové laserové bleskosvody možná už za dva roky Novinkou k úvodní myšlence týkající se odklánění blesků je testování nového terawattového laseru od firmy Trumpf na komunikační a meteorologické stanici na alpském vrcholku Säntis, tentokrát ve výšce něco přes 2 500 m. Vysílací věž stanice je vysoká 124 m. V rámci projektu Evropské unie nazvaného Laser Lighting Rod, řešeného Université de Genève a některými dalšími organizacemi, se tu testuje užití terawattového femtosekundového laseru s frekvencí 1 000 záblesků za sekundu. Trumpf, známý jako výrobce laserů a laserových systémů pro průmyslové využití, na něm pracoval po dobu tří let ve svém novém provozu Scientific Lasers, založeném speciálně pro vývoj vědeckých přístrojů. Konstrukce laseru je dlouhá 9 m, hmotnost dosahuje 5 t. Na Säntis byl letos koncem května dopraven po částech lanovkou a vrtulníkem a poté znovu smontován. Hora Säntis byla vybrána proto, že z východní části Švýcarska zde udeří nejvíce blesků, ročně kolem 400. Laserový paprsek je nasměrován podél vysílací věže na její vrchol a na bouřková mračna, kde může působit na vybití mračen nebo přímo na svod blesku kanálem laserového paprsku s jeho kontrolovaným odkloněním na bezpečné uzemnění nebo na běžný hromosvod. Na stanici jsou i přístroje pro interferometrické mapování blesku a vysokorychlostní kamery, které budou poskytovat diagnostiku blesku. Před instalací na Säntisu byl laserový systém ještě testován na Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA) v Paříži. Současná etapa projektu představuje provozní prověření celé myšlenky. Po letní sezóně, kdy je zde blesků nejvíce, by pak mohl být projekt vyhodnocen. Na tom pak záleží, zda a jak rychle se zavede sériová výroba obdobného laserového svodiče blesků pro praktické využití. Zatímní předpovědi hovoří o dvou až čtyřech letech. Vědci doufají, že by systém kromě využití v oblasti letectví a kosmonautiky mohl najít uplatnění také při ochraně řady jiných zařízení, jako jsou např. elektrárny, skladiště nebezpečných látek, výškové budovy, či by mohl být obecně nasazen všude tam, kde blesk může působit velké škody a ohrozit lidské životy. /jš/
