Юный техник, 2014 № 10

ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ Молния станет оружием?

В последнее время все чаще появляется информация из разных стран о разработке технологий, целью которых является управление погодой и климатом. Россия, Китай и Голландия уже объявили о создании и испытаниях своих технологий, правда, ориентированных на управление дождевыми облаками с целью препятствования затоплению низменных областей.

Американцы тоже обнародовали информацию о начале своего нового проекта, который призван оказать помощь в обуздании одного из самых распространенных и сильных природных явлений — разрядов молний. Управление перспективных исследовательских программ DARPA недавно выпустило обращение, в котором призывает все заинтересованные организации принять участие в новой программе.

Ведь, согласно статистике, грозовые разряды и удары молний на всей территории США ежегодно приносят ущерб около 1 млрд. долларов. Тут и непосредственные повреждения, вызванные прямым попаданием молнии, и косвенный ущерб, вызванный, к примеру, задержкой полетов самолетов, отложенные космические запуски, выведенная из строя электроника и нарушения наземной и космической связи.

Новый проект, согласно заявлению экспертов DARPA, направлен на изучение физических явлений, происходящих при разряде молнии и связанных с грозовыми разрядами побочных процессов. Конечной целью программы является поиск новых средств и разработка технологий, позволяющих управлять грозовыми разрядами и молниями с целью обеспечения самой надежной системы грозозащиты.

Эксперты DARPA сформировали ряд вопросов, на которые необходимо найти ответы в ходе исследований. Возможно ли воздействовать на грозовые облака таким образом, чтобы избежать грозовых разрядов? Каким образом можно отклонить или отразить разряд молнии? Как можно искусственно спровоцировать возникновение молнии на безопасном удалении от защищаемого объекта?

Как видите, программа исключительно мирная. Однако не стоит забывать и о том, что DARPA — организация военная. И занимается она тем, что пытается приспособить научные разработки наших дней для создания оружия будущего. Только вообразите, какой эффект произведут разряды молний, испепеляющие «небесным огнем» бронетехнику и солдат противника, подрывающие спрятанные неприятелем мины и замаскированные радары.

Принцип действия этого оружия видится экспертам таким. При наступлении грозы с помощью лазера создается ионизированный канал в воздухе. По этому своеобразному кабелю и проходит электрический разряд, который можно направить по своему выбору.

«Нам никогда не надоедает смотреть, как удары молний уничтожают наши цели в ходе экспериментов», — цитирует издание слова Джорджа Фишера, ведущего специалиста Центра исследований, развития и проектирования вооружений армии США на военной базе Пикатини, штат Нью-Джерси.

Он объяснил, что и природные молнии движутся в атмосфере во время грозы по ионизированным каналам. Молния образуется там, где сильнее всего разница электрических потенциалов, и идет по пути наименьшего сопротивления. Так что если помочь природе, проложить ионизированный канал заранее, то разряд можно направить в заранее указанное место.

В своих экспериментах на полигоне исследователи обычно поступают так. Направляют через уголковый отражатель с заземлением лазерный луч в небо, и молния ударяет туда, куда ей укажут. Впрочем, недавно исследователи, похоже, нащупали еще один способ, позволяющий направлять молнии в указанное место. Предвестником удара опять-таки может оказаться лазерный целеуказатель, подобный тем, что уже используются в некоторых видах стрелкового оружия. Однако.

«Обычно, если вы стреляете из лазера в воздухе, его луч будет ограничен дифракцией. Но при высокой интенсивности и длительности импульса в несколько фемтосекунд он распространяется в воздухе совершенно иначе в силу самофокусировки, — прояснил некоторые подробности Майк Шеллер (Maik Scheller) из Аризонского университета (США). — Но проблема в том, что при этом луч еще и ионизирует воздух на своем пути, создавая плазму и теряя свою энергию».

Чтобы уменьшить такие потери, ученые Аризоны предлагают следующее. Надо осуществить «окутывание» самофокусирующегося лазерного пучка обычным. Это позволяет в 10 и более раз увеличить дальность создания лазером плазменных каналов в земной атмосфере.

Исследователи во главе с Шеллером придумали схему, соединяющую достоинства как самофокусирующегося, так и обычного лазерного луча. Идея, как уже говорилось, в целом проста: фемтосекундные импульсы высокой интенсивности сопровождаются импульсами обычного лазера, расположенного рядом с первым излучателем. Самофокусирующийся луч как бы окружен обычным («окутывающим») лучом, который подпитывает его энергией, осуществляя эдакую «дозаправку в воздухе» и тем самым позволяя распространяться на расстояние, заметно превышающее обычное. Однако удастся ли довести технологию до уровня лазерного управления молниями, пока не ясно.

Впрочем, американцы не единственные, кто ведет подобные эксперименты. Исследователи из Лаборатории прикладной оптики (Франция) тоже сообщили о ряде опытов, показавших, что можно не только инициировать разряд молнии во время грозы фемтосекундным лазером, но и направлять его или, напротив, успешно отклонять от определенной точки. То есть, говоря иначе, на смену обычным громоотводам уже сегодня ученые могут предложить лазерные, которые действуют эффективнее.

Но вот что касается создания молниевого оружия, то до него, похоже, еще далеко. Чтобы молнии начали действовать на поле боя, кроме всего прочего нужны передвижные генераторы сверхвысоких напряжений. Такие генераторы молний уже действуют в некоторых лабораториях. Но пока все они представляют собой довольно громоздкие установки, дающие высоковольтные разряды считаные разы за час. Такая «скорострельность» военным не подходит. Не говоря уже о том, что современные конденсаторные накопители, способные породить искусственную молнию, ни в один танк не влезут.

Кроме того, как показывает практика, природные молнии, время от времени попадающие в самолеты и автомобили, далеко не всегда приводят к поражению находящихся в них людей. Чаще металлическая обшивка самолета или автомобиля служит своеобразной клеткой Фарадея, защищающей от высокого напряжения. Так стоит ли овчинка выделки? Или есть некие тонкости, о которых сообщать нам специалисты не торопятся?