Практика парадоксального мышления. Выпуск 4

Инновационный молниеотвод

Молниеотводы веками использовались для зашиты различных объектов от ударов молнии, но недавно ученые продемонстрировали нечто более совершенное, чем металлическая мачта. Традиционный молниеотвод имеет ряд недостатков. Так 10-метровый молниеотвод надёжно может защитить территорию всего в 10 м вокруг себя. Для защиты такого большого здания, как аэропорт или ветряная электростанция, потребуются невероятно большие молниеотводы. Кроме того, если электропроводная мачта молниеотвода установлена для зашиты радиотелескопа, то она будет мешать приёму радиоволн.

Возникают противоречивые требования к молниеотводу: его размер и электропроводность должны быть максимальными для его эффективной работы и должны быть минимальными, а лучше вовсе отсутствовать, чтобы не создавать проблем своими габаритами и созданием препятствий для прохождения радиоволн.

Возможно ли разрешение такого парадокса?

Исследователи в Европе продемонстрировали такое решение – лазерный молниеотвод.

Лазерный молниеотвод представляет собой луч лазера, направленный в облака во время грозы и, позволяющий проложить путь наименьшего сопротивления для прохождения электрического разряда.

Когда в атмосферу излучается лазерный импульс высокой мощности, внутри луча образуется область ионизированных молекул азота и кислорода. Этот ионизированный воздух, называемый "плазмой", становится электрическим проводником, по которому происходит электрический разряд молнии.

Излучение мощного лазера в небо отклоняет разряды молнии. Использование этого эффекта открывает возможности для создания лазерных молниеотводов, защищающих широкую область от опасных ударов и не создающих постоянных препятствий на пути прохождения радиоволн. См. видео.

Таким образом противоречивые требования к молниеотводу оказались разрешёнными во времени.

Большой размер и электропроводность лазерного молниеотвода существуют короткий промежуток времени, а в остальное время они вообще отсутствуют.

Естественно, что лазерный молниеотвод не сможет полностью заменить традиционный. Для широкого практического применения такого молниеотвода потребуется решить ряд достаточно сложных проблем.

Среди которых:

1. Высокая цена. Стоимость такой установки исчисляется миллионами долларов.
2. Большие затраты энергии. Для создания и поддержания электропроводящего канала требуется колоссальная мощность (в эксперименте использовался тераваттный лазер).
3. Высокая сложность устройства. Экспериментальное оборудование весило несколько тонн и требовало сложной настройки.
4. Проблемы с безопасностью. Мощный лазер может быть опасен для авиации и спутников.

Таким образом технология существует, но пока она подходит только для защиты критически важных и дорогих объектов, например, космодромов, аэропортов, атомных станций.

Посмотрим, что предложит ИИ. Возьмём ситуацию с наиболее выраженным противоречием, а именно с созданием молниеотвода, не создающего помех для принятия радиосигналов. Возможно существует более простое решение.

Вопрос к ИИ Google:

Предложи конструкцию молниеотвода, который не мешает приёму радиоволн радиотелескопу, расположенному рядом с молниеотводом.

Ответ:

Наилучшим вариантом является установка диэлектрических мачт со встроенными полосковыми разрядниками. Такая конструкция остается невидимой для радиотелескопа в рабочем режиме и превращается в проводник только в момент прямого попадания молнии.

Как это работает.

В обычном состоянии электропроводные полоски разделены воздушными промежутками и представляют собой набор изолированных точек, которые «не видны» для радиоволн (их размер много меньше длины волны).

Во время удара молнии возникает высокое напряжение, промежутки ионизируются, образуя сплошной проводящий канал, который безопасно отводит ток в землю.

Конец информации от ИИ.

Возникает сомнение в надёжности и работоспособности такого молниеотвода. Спросим об этом у ИИ.

Дополнительный вопрос к ИИ google:

Какова надёжность молниеотвода в виде диэлектрических мачт со встроенными полосковыми разрядниками?

Ответ:

Термическая стойкость. В отличие от сплошного медного кабеля, тонкие полоски или микро-разрядники при прямом ударе молнии подвергаются экстремальному износу. После 1–3 прямых попаданий полоски могут частично испариться («выгореть»), что потребует их замены.

Стойкость к осадкам. Влага, иней или грязь на мачте могут создать проводящий слой, который сделает мачту «видимой» для радиоволн. Это требует использования гидрофобных покрытий.

Конец информации от ИИ.

Что подтверждает наши сомнения.

Следует помнить, что информация, полученная с помощью ИИ, может содержать неточности или даже ошибку и требует проверки.

В следующем выпуске будет рассмотрен пример разрешения парадоксальной ситуации (противоречия) в смысле или отношении.

Все выпуски