Suíça usa laser para desviar raios

Relâmpago sobre Zurique em agosto de 2012. Keystone / Alessandro Della Bella

Pesquisadores na Suíça usaram um raio laser de alta potência apontado para o céu para desviar os relâmpagos. Eles afirmam que se trata de um avanço significativo na tecnologia de proteção contra relâmpagos.

Os cientistas relataram esta semana que conseguiram usar um laser apontado para o céu, instaladono do topo do Monte Santis, nos Alpes de Appenzell, no nordeste da Suíça, para desviar as descargas atmosféricas.

Os cientistas dizem que seu “pára-raios laser” poderia proteger as infraestruturas vitais, como usinas elétricas, aeroportos, parques eólicos e plataformas de lançamento. Os relâmpagos causam anualmente bilhões de dólares em danos aos imóveis, sistemas de comunicação, linhas elétricas e equipamentos elétricos. Também mata milhares de pessoas.

Para realizar a experiência, os cientistas transportaram seus equipamentos para o topo da montanha (2.500 metros) usando uma gôndola e um helicóptero. O feixe estava focado no céu acima de uma torre de transmissão de 124 metros de altura pertencente ao fornecedor de telecomunicações Swisscom.

Em experimentos durante dois meses em 2021, pulsos intensos de laser – 1.000 vezes por segundo – foram emitidos para redirecionar as descargas atmosféricas. Todos os relâmpagos foram interceptados com sucesso enquanto o sistema estava ativo. No primeiro relâmpago, os pesquisadores usaram duas câmeras de alta velocidade para registrar o redirecionamento do trajeto do raio em mais de 50 metros. Três outros foram documentados com dados diferentes.

“Demonstramos pela primeira vez que um laser pode ser usado para guiar um raio natural”, disse o físico Aurelien Houard do Laboratório de Óptica Aplicada da Escola Politécnica da França, coordenador do projeto e principal autor da pesquisa publicada na revista Nature PhotonicsLink externo.

“Um laser intenso pode gerar em seu caminho longas colunas de plasmas na atmosfera com elétrons, íons e moléculas de ar quente”, disse Houard, referindo-se a partículas com carga positiva chamadas íons e partículas com carga negativa chamadas elétrons.

“Mostramos aqui que estas colunas de plasma podem servir de guia para relâmpagos”, acrescentou Houard. “É importante porque é o primeiro passo para uma proteção contra relâmpagos usando o laser que poderia atingir uma altura de centenas de metros ou um quilômetro com energia laser suficiente”.

O dispositivo laser utilizado no experimento tem o tamanho de um carro grande e pesa mais de 3 toneladas. Ele utiliza lasers da empresa alemã de fabricação de máquinas industriais Trumpf Group. Os cientistas da Universidade de Genebra também desempenham um papel fundamental nos experimentos.

“Nosso trabalho representa um passo importante no desenvolvimento da proteção contra raios para infraestruturas vitais como aeroportos, plataformas de lançamento e centrais elétricas”, disse Jean-Pierre Wolf da Universidade de Genebra ao Financial Times.

Este conceito, proposto pela primeira vez nos anos 70, tem funcionado em condições de laboratório, mas até agora não havia sido testado na prática.

Os pára-raios, que datam da época de Benjamin Franklin, são varetas metálicas no topo de edifícios, ligadas ao solo com um fio, que conduzem cargas elétricas que atingem o solo de forma inofensiva. Suas limitações incluem a proteção apenas de uma pequena área.

Houard diz que seriam necessários mais 10 a 15 anos de trabalho antes que o pára-raios a laser pudesse ser usado mais amplamente. Uma preocupação é evitar a interferência com aviões em voo.