Nauka

Niedługo rusza najpotężniejszy amerykański laser. Do czego będzie służyć?

Krzysztof Kurdyła
0

Lasery, od kiedy powstały pobudzają wyobraźnię każdego, kto interesuje się nauką (lub filmami s-f). Proste urządzenia niskiej mocy możemy dziś kupić w internecie i pobawić się za ich pomocą w proste eksperymenty. W laboratoriach naukowcy mają jednak znacznie mocniejsze zabawki...

Amerykański ZEUS

Muszę przyznać, że choć impuls laserowy to nie to samo co wyładowanie atmosferyczne, nazwa ZEUS do najmocniejszego z amerykańskich laserów całkiem dobrze pasuje. Zetawatt-Equivalent Ultrashort Pulse Laser System, tak rozwija się tę sympatyczną nazwę, będzie laserem o najwyższej mocy szczytowej w całych Stanach Zjednoczonych i, co oczywiste, jednym z najpotężniejszych na świecie.

Urządzenie wytwarza ultrakrótkie impulsy, których czas trwania wynosić będzie 25 femtosekund, 15 x 10-15 sekundy, czyli jeszcze inaczej 15 biliardowych części sekundy. Mówiąc krótko... krótko :). Urządzenie, gdy będzie już w pełni operacyjne, będzie generować dwie wiązki lasera o mocy 3 PW (petawatów) każda, co po kombinacjach z wiązkami elektronów ma dać ekwiwalent mocy 1 zetwata (czyli 1021 W).

Jednak doprowadzenie go do takich możliwości to skomplikowane zadanie, laser będzie startować z mocą „zaledwie” 30 TW i krok po kroku przechodzić na wyższe poziomy. Najciekawsze będzie jednak jego dochodzenie do wspomnianego już, zupełnie abstrakcyjnego z punktu widzenia zwykłego człowieka, zetawata. Aby to osiągnąć, wiązka lasera będzie uderzać i przyśpieszać wiązkę elektronów, które z kolei mają interferować z kolejną wiązką i już.

Czarne dziury i świat kwantów

Do czego mogą nam się przydać tak mocne, ale jednocześnie krótkie impulsy? Nie, nie będziemy mogli przy ich pomocy niszczyć asteroid, ani nawet zestrzeliwać dronów. Naukowcy chcą używać tego lasera do prowadzenia zaawansowanych eksperymentów nad różnymi zagadnieniami fizyki kwantowej, czy odtwarzać w skali mikro warunki panujące na ekstremalnych obiektach kosmicznych, takich jak na przykład magnetary. Przewiduje się szereg badań nad fizyką plazmy i zjawiskami pojawiającymi się w ekstremalnie silnych polach magnetycznych.

W ramach zaplanowanych badań są i zadania mniej abstrakcyjne, bardziej przyziemne, ale mogące mieć bezpośrednie przełożenie na jakość naszego życia. Laser ma być przydatny w szeroko pojętym materiałoznawstwie oraz diagnostyce medycznej. Impulsy rentgenowskie, wywoływane przez wzbudzone wiązki elektronów, miałyby pozwolić na bardzo precyzyjne obrazowanie tkanek miękkich.

Na stronie projektu są też wymienione badania nad efektywnością żagli słonecznych, rzecz z mojej perspektywy bardzo ważna, ponieważ zastosowanie takiego napędu może dać szanse na bardziej intensywne badania obiektów na krańcach, a nawet poza naszym Układem Słonecznym. Dość oczywistym zastosowaniem dla tego urządzenia są też badania nad „laserową” wersją fuzji termojądrowej.

ZEUS został zbudowany na amerykańskim Uniwersytecie Michigan, ale będzie dostępny dla naukowców z całego świata. Twórcy nie mogą się już doczekać, aż zaczną do nich spływać kolejne eksperymenty i projekty naukowe. Choć ten ekstremalny laser wciąż nie jest krokiem do stworzenia wymarzonego przez wielu miecza laserowego ;), to jego możliwości, dla każdej osoby fascynującej się nauką, są równie ekscytujące.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu