Radi: Je, tunaweza 'kuidhibiti' na Leza? Wanasayansi wanaamini wanaweza

Teknolojia inayotumika kutulinda dhidi ya matukio hatari zaidi ya asili haijabadilika sana kwa zaidi ya miaka 270. Lakini timu ya wanasayansi wa Ulaya wanaamini kuwa wamefaulu kugeuza miale ya radi nchini Uswizi kwa kutumia miale ya leza.

Radi ni asilia na ina nguvu sana - kwani ina uwezo hata wa kuua . Utafiti wa 2019 ulikadiria kuwa radi inaua hadi watu 24,000 kwa mwaka ulimwenguni kote.

Na, mnamo 2020, ilisababisha uharibifu wa dola bilioni 2 kwa nyumba na biashara nchini Marekani pekee kulingana na Taasisi ya Habari ya Bima.

Ukweli kwamba teknolojia iliyotumiwa kushughulikia radi haijapiga hatua tangu Benjamin Franklin alipovumbua fimbo ya taa mnamo 1752 inamaanisha hapo awali kulikuwa na matumaini kidogo ya kupunguza takwimu hizi haraka.

Lakini sasa timu ya wanasayansi wa Uropa imeonyesha kuwa kunaweza kuwa na njia ya sisi "kudhibiti" radi kwa kutumia leza.

Kupotoka kwa leza

Katika kilele cha mlima wa Uswizi, Fimbo ya Umeme ya Leza (LLR) imefanikiwa kugeuza miale ya radi kwa umbali wa makumi ya mita.

Tangu 2021, kundi lililoongoza Chuo Kikuu cha Geneva na Ecole Polytechnique yenye makao yake mjini Paris wamesimamia kazi hii mara nne, lakini matokeo yamechapishwa tu mwezi huu katika jarida la Nature Photonics.

Vijiti vya umeme vinavyoonekana ni milingoti ya chuma iliyounganishwa chini ambayo inachukua na kutawanya chaji ya umeme wa radi. Lakini kuna kuikamata: wao hulinda tu eneo chini na nusu mzunguko ambayo ni zaidi au chini ya sawa na urefu wake.

"Hiyo ina maana kwamba fimbo ya urefu wa mita 10 italinda eneo lenye eneo la mita 10," Aurelien Houard, mwanafizikia wa Ecole Polytechnique yenye makao yake mjini Paris na mmoja wa wanasayansi waliohusika katika mradi huo, alielezea BBC.

"Lakini kuna kikomo kwa ni kiasi gani [kwa urefu] tunaweza kupanua vijiti vyetu vya radi. Kwa hivyo, teknolojia ina mapungufu tunapozungumzia maeneo nyeti kama vile viwanja vya ndege au mitambo ya nyuklia."

Miale ya leza inaweza kupanuka juu zaidi kuliko vijiti vya umeme wa radi, ambavyo kwa nadharia vinaweza kupanua sana maeneo yaliyohifadhiwa ardhini.

"Nadhani kwa kutumia leza kubwa tunaweza [uwezekano] kulinda eneo la mita za mraba mia kadhaa au hata kilomita ya mraba," Houard anakisia.

Kutumia hewa kama kondakta

Lakini mfumo huu unafanya kazi vipi?

Pamoja na kutoa miale ya mwanga ambayo inaweza kuwa kali vya kutosha kwa kukata kupitia nyenzo, za leza pia zina uwezo wa kufanya kazi kama fimbo ya "virtual" ya umeme.

Wanafanikiwa kufanya hivyo kwa kufanya hewa ipitishe radi.

"Laser zenye nguvu sana hutoa mwanga mwingi unaoweka oksijeni na molekuli za nitrojeni angani, ambayo hufanya hewa hii ya ioni ipitishe umeme wa radi," Houard anasema.

Wanasayansi hao walichagua kilele cha Santis, mlima wa Uswizi wenye urefu wa mita 2,500, kama uwanja wa majaribio, kwani ulikuwa tayari unatumika kama tovuti ya kutazama radi.

Mkutano huo pia unaandaa mnara wa kampuni ya mawasiliano - ambayo ina vifaa vya umeme - na ni moja ya miundo iliyoathiriwa zaidi na umeme huko Uropa.

Kati ya Juni na Septemba 2021, wanasayansi walikusanya data kuhusu shambulizi kwenye mnara huo kwa kutumia kamera za kasi ya juu.

Baada ya kuchukua mwaka kuchanganua matokeo waligundua kuwa leza iliongoza miale ya umeme mbali na mnara kwa hadi mita 60 kabla ya muundo kupigwa mara zote nne boriti hiyo kuwashwa.

"Yalikuwa matokeo mazuri na hadi sasa jambo la kufurahisha zaidi kuwahi kutokea katika taaluma yangu," Houard alikiri.

Lakini kuna kazi nyingi ya kufanywa kabla ya kuanza kurusha leza kuelekea angani na kuzima vijiti vya umeme. Watafiti watalazimika kuona ikiwa lasers zinaweza kuongoza taa kwa umbali mrefu, kwa mfano.

Radi zaidi katika utabiri

Houard pia anaeleza kuwa timu inahitaji kufanya majaribio zaidi ili kutathmini ufanisi wa kweli wa teknolojia mpya.

"Hata hivyo, tulionyesha kile ambacho kilikuwa kimepatikana hapo awali katika majaribio ya maabara. Hapo awali, wanasayansi waliopendekeza matumizi ya leza kama vijiti vya umeme waliambiwa kuwa haiwezekani," mwanafizikia wa Kifaransa aliongeza.

"Kilichobadilika ni kwamba leza zinakuwa na nguvu zaidi na kuruhusu kufanya majaribio kama hayo."

Miongo michache iliyopita, leza zenye nguvu zaidi ziliweza kutoa mwanga mara 10 kwa sekunde. Ile iliyotumika Uswizi mnamo 2021 iliweza kuwasha moto mara 1,000 kwa sekunde. Lakini ni bei ghali: $ 2 bilioni, kulingana na Houard.

Huku tafiti zikitabiri kuwa mabadiliko ya hali ya hewa yanaweza kusababisha radi zaidi na zaidi duniani kote, njia mbadala za uvumbuzi wa karibu karne tatu za Benjamin Franklin unahitajika sana.

"Matarajio haya ni sababu muhimu zaidi kwetu kuwa tayari kukabiliana na jambo hili zuri lakini lenye uharibifu ambalo linaathiri watu ulimwenguni kote," mwanafizikia alihitimisha.