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Secondo un detto comune, i fulmini non cadono mai thanks volte nello stesso punto uno, tuttavia, è sufficiente for each provocare danni di entità considerevole. Non solo i fulmini determinano la morte di fino a 24 000 persone ogni anno, ma sono anche causa di interruzioni di corrente, incendi boschivi e danni strutturali.
Quando i fulmini colpiscono infrastrutture importanti e luoghi sensibili arrive gli aeroporti e le piattaforme di lancio dei missili, i danni conseguenti possono raggiungere valori nellordine dei miliardi di euro. Per mitigare questo rischio, il progetto LLR, finanziato dallUE, si è prefisso di compiere ciò che in passato period considerato impossibile: controllare i fulmini.
«I sistemi di protezione contro i fulmini odierni sono tuttora basati sulla progettazione del parafulmine sviluppata da Benjamin Franklin più o meno three hundred anni fa», afferma Aurélien Houard, ricercatore presso lEcole Polytechnique in Francia e coordinatore del progetto LLR (Laser Lighnting Rod). «Lobiettivo del nostro progetto è aggiornare questo concetto impiegando un laser di elevata potenza».
Un potente fascio laser
Il progetto si incentra su un nuovo tipo di laser con un fascio caratterizzato da unelevata potenza che fungerà da percorso preferenziale for each il fulmine, consentendo di deviarne il corso dalle potenziali vittime. Questo laser unico guiderà inoltre le folgori a terra, così da scaricare la carica elettrica presente nelle nuvole.
Per chiarire, una volta installato presso un aeroporto il parafulmine laser è concepito for each operare congiuntamente a un sistema radar di allarme preventivo. «In seguito allo sviluppo di condizioni temporalesche, il laser verrebbe puntato verso la nuvola for each allontanare il fulmine dallaeromobile durante le fasi di decollo, atterraggio e rullaggio, nonché nel corso delle operazioni terrestri», spiega Houard. «In effetti, così facendo si creerebbe un corridoio sicuro circondato, oltre che protetto, dai laser».
Una tecnologia rivoluzionaria
Per raggiungere lintensità e la frequenza di ripetizione necessarie, il progetto si è avvalso di una serie di tecnologie rivoluzionarie. Ad esempio, esso impiega lamplificazione a impulsi cinguettati (CPA, Chirped Pulse Amplification), ovvero lattuale tecnica davanguardia utilizzata dalla maggior parte dei laser advert elevata potenza a livello mondiale, nonché la tecnologia for each cui è stato assegnato il premio Nobel for each la fisica nel 2018. «La CPA è una tecnica intesa advert amplificare un impulso laser estremamente breve», afferma Houard. «Il suo funzionamento si basa su un allungamento temporaneo dellimpulso laser, sulla sua amplificazione e, infine, sulla ricompressione dello stesso».
Per realizzare i brevi impulsi laser allelevata frequenza di ripetizione di one 000 impulsi for each secondo, il group del progetto ha dovuto incrementare la potenza media del laser. A tal fine è stata utilizzata lavanzata tecnologia di amplificazione sviluppata da Trumpf, unazienda tedesca di produzione di macchinari industriali e un membro del consorzio del progetto.
Secondo Houard, lenergia fornita dai numerosi diodi della tecnologia è concentrata in un disco di cristallo molto sottile raffreddato advert acqua. «Quando limpulso laser attraversa il cristallo, lenergia immagazzinata viene trasferita allimpulso laser mediante un meccanismo quantistico chiamato guadagno laser», afferma. «La progettazione di questo sottile disco amplificatore ha consentito un incremento nella potenza del laser ultracorto di un ordine di grandezza».
Il progetto ha inoltre sviluppato un innovativo sistema for each la previsione dellattività dei fulmini. «Grazie allimpiego di una combinazione di dati normal provenienti dalle stazioni meteorologiche e di intelligenza artificiale, i partner hanno sviluppato un nuovo modo di prevedere i fulmini caratterizzato da un intervallo di previsione che va dai ten ai thirty minuti e un raggio di thirty chilometri», commenta Houard. «Questa è la prima volta in cui un sistema basato su semplici dati meteorologici è stato in grado di prevedere i fulmini tramite calcoli in tempo reale».
Dimostrazione fissata for each il 2021
Il group di LLR sta attualmente collaudando il laser a Parigi con lobiettivo di convalidare il concetto che consente di guidare un fulmine a terra in modo sicuro proiettando un fascio a lungo raggio nellatmosfera.
Secondo quanto previsto, la dimostrazione finale del concetto sviluppato da LLR avrà luogo sul monte Säntis in Svizzera, su cui è situata una torre di proprietà di Swisscom che viene colpita dai fulmini più di 100 volte lanno. La dimostrazione è programmata for each il 2021. In seguito alla riuscita di tale dimostrazione, il group del progetto è fiducioso del fatto che il sistema sarà pronto for each una piena commercializzazione entro pochi anni.
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