"Łowcy piorunów" z politechniki stworzyli pod Dynowem unikalny poligon

To jest ważne

Nie ma w Polsce przymusu montowania w domach jednorodzinnych instalacji odgromowych. Prof. Masłowski łamie stereotyp, że taka instalacja ściąga pioruny i jeżeli jeden gospodarz we wsi ją ma, to inne budynki są już bezpieczne. Jego zdaniem, warto w nią zainwestować, bo w momencie uderzenia - zamiast przez ściany, instalacje - prąd przejdzie po przewodach do ziemi. - Takie samo jest prawdopodobieństwo uderzenia pioruna w dom z instalacją, jak w ten obok niego, bez instalacji. Tylko ten pierwszy będzie ochroniony, a drugi - uszkodzony - twierdzi profesor.

Profesor Grzegorz Masłowski, dziekan Wydziału Elektrotechniki i Informatyki na Politechnice Rzeszowskiej, pytany, czy po 10 latach współpracy z naukowcami z Florydy bliżej mu do miana łowcy piorunow, śmieje się, że to jednak raczej termin zarezerwowany dla innego rodzaju pasjonatów zjawisk atmosferycznych.

- Bardziej pasuje do osób, które polują na pioruny, robią zdjęcia, czasem w groźnych, ryzykownych sytuacjach. To z reguły amatorzy zafascynowani filmami sensacyjnymi, choć mają bardzo dużą wiedzę o zjawiskach pogodowych - uważa.

Przypomina, że kiedy dekadę temu wyjechał do Stanów, to przede wszystkim miał na względzie badania teoretyczne związane z kanałem wyładowań piorunowych.

- To dość skomplikowane modele matematyczne - mówi. - Podczas tego pobytu okazało się jednak, że na poligonie będą przeprowadzane badania związane z ochroną odgromową i... załapałem się na nie.

Zaciekawiły go one na tyle, że w głowie zaświtał mu pomysł, by kontynuować je w Rzeszowie. Na Florydzie, gdzie jest tzw. Aleja Burz, naukowcy sztucznie wywołują pioruny, używając do tego minirakiety. Wystrzelona, lecąca w kierunku chmury burzowej z prędkością ok. 200 metrów na sekundę, rozwija metalowy drucik. Ściąga na siebie uderzenie, a poprzez drut piorun przeskakuje do miejsca, gdzie znajdują się urządzenia pomiarowe.

Na Podkarpaciu do badań miały być wykorzystane generatory.

- Zaczęliśmy organizować bazę. Pierwsze badania były na łące koło kina Helios, gdzie teraz stoi nowy bydynek uczelni. Teraz znaleźliśmy lepsze miejsce - zdradza.

Idealnym terenem, bo w odróżnieniu od miasta nie ma tam żadnej infrastruktury technicznej, jak lampy czy instalacje, okazała się działka uczelni w miejscowości Huta Poręby.

- Piękne tereny, kilka wolnych hektarów. Kilkanaście lat temu, co prawda, były plany, by powstały tam ogródki rekreacyjne dla pracowników, ale nic z tego nie wyszło. Mogliśmy więc śmiało wykorzystać plac dla naszych badań - mówi prof. Masłowski.

Ponieważ przy badaniach eksperymentalnych musi być zgrana grupa, udało się zebrać ok. 7-osobowy team, który świetnie się dogaduje. Profesor tłumaczy, że pod Dynowem nie ma warunków, by używać rakietek. Byłoby to wyzwanie od strony logistycznej, wymagające zezwoleń.

Opowiada, że zbudowana została od zera linia napowietrzna o długości 500 m, która nie jest podłączona do żadnej linii elektroenergetycznej, co wprowadzałoby zakłócenia dla korzystających z energii elektrycznej.

- Połączona jest ze stacją transformatorową. Mamy tam też kabel podziemny o długości 50 m i model obiektu budowlanego, czyli taki domek jednorodzinny z instalacją elektryczną. Jest to odzwierciedlenie w skali jeden do jednego. Ten poligon to unikalna rzecz w skali światowej. Nie da się tego powtórzyć w laboratorium wysokich napięć.

Jakie eksperymenty są tam wykonywane?

- W różne miejsca wprowadzamy prąd udarowy, który jest zbliżony do prądu pioruna - tłumaczy profesor. - Badamy, kontrolujemy, jak on się rozpływa i jakie wnosi zagrożenie, np. dla elektroniki w domu. Mówiąc najogólniej, są to badania systemów ochrony odgromowej, aby dobrze zabezpieczyć obiekt i sprzęt przed wyładowaniami. To spotkało się z dużym zainteresowaniem naukowców z całego świata zajmujących się tą tematyką.

Parę tygodni temu w Rzeszowie gościliśmy profesor z Uniwersytetu Rzymskiego, za trzy tygodnie wizytę zapowiedział kolejny naukowiec z Włoch. W najbliższy poniedziałek i wtorek będziemy prowadzić wspólnie badania z przedstawicielami z USA i Francji.

- Amerykanin to jeden z szefów Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej. Jest to bardzo wysoka organizacja, która ustala normy na wszystkie unie na świecie - tłumaczy profesor, który jest przewodniczącym Polskiego Komitetu Ochrony Odgromowej.

- Najpierw ta ekipa obserwowała badania na Florydzie, po czym zrobiła dla porównania swoje. Teraz - zainteresowani naszym ośrodkiem - także chcą wykonać swoje badania. Później porównamy wyniki. Poza tym, że na Florydzie wykorzystywane są rakietki, a u nas generatory, my mamy inny rodzaj gruntu. Nie piaszczysty, lecz gliniasty.

Ochrona odgromowa budynków to niejedyna rzecz, jaką zajmują się badacze wyładowań na naszej politechnice.

- Wchodzimy też w zakres ochrony awioniki działającej na statkach powietrznych. Dzięki dotacjom unijnym wyposażyliśmy laboratorium w komplet generatorów, które umożliwiają przeprowadzenie wszystkich testów urządzeń elektronicznych znajdujących się na pokladach samolotów. Takich laboratoriów jest kilka w Europie, a na wyższych uczelniach tylko jedno, właśnie tu, w Rzeszowie. Wiążemy z tym dużą nadzieję, z uwagi na Dolinę Lotniczą.

Kolejna rzecz zajmująca naukowców to czysto fizyczne badanie wyładowań. Pomagają specjalne anteny zamontowane na dachu politechniki i sprzężona z nimi superszybka kamera video. Jest ona w stanie zarejestrować nawet milion klatek na sekundę. Pierwsze wartościowe zapisy już mają. Takie badania to nie tylko pasja, ale i wymierny efekt. Mają służyć chociażby udoskonalaniu systemu lokalizacji wyładowań.

Profesor przyznaje, że ten sezon był wyjątkowo obfity w burze z piorunami. Jeśli popatrzymy na całą planetę, to odnotowuje się średnio 100 wyładowań na sekundę. U nas mamy kilka wyładowań na kilometr kwadratowy na rok, natomiast na Florydzie - około 20. Stąd mówi się o tzw. Alei Burz.

Czy to już koniec burz na ten rok?

- Oj, przypuszczam, że jeszcze nie, choć faktycznie, w klimacie umiarkowanym burze występują głównie latem. Ale i zimą mogą się zdarzyć.

Naukowiec ma respekt przed burzą z wyładowaniami. Jak mówi, nie mają go tylko ludzie lekkomyślni, którzy nie zdają sobie sprawy z mocy piorunów.

- Wyładowanie atmosferyczne to nic innego jak kanał plazmy, w którym płynie ogromny prąd elektryczny, rzędu 10, 20, 30, a nawet 100 tysięcy amperów. To bardzo duże natężenia - zaznacza profesor.

Wprawdzie jest to przepływ krótkotrały, ale niebezpieczny. Jeśli piorun trafi człowieka w głowę, praktycznie nie ma się szans na przeżycie. Jeśli w inne części ciała, szanse są większe, choć kończy się to najczęściej poważnymi oparzeniami skóry i zaburzeniami układu nerwowego.

Profesor Masłowski obala szeroko rozpowszechniany mit - że telefony komórkowe używane przez nas podczas burzy jonizują powietrze i ściągają pioruny.

- Nie powinno się rozpowszechniać takich niedorzeczności, a to - niestety - jest powszechne. Dlatego wydamy oficjalne oświadczenie - stanowisko naukowców - i zamieścimy je na stronie Polskiego Komitetu Ochrony Odgromowej - podkreśla.

Zaniepokoiło go, kiedy niedawno w ogólnopolskiej telewizji pewien doktor nauk technicznych opowiadał niestworzone rzeczy na ten temat i kładł się na ziemi, pokazując, że tak należy zachowywać się w czasie burzy na otwartym terenie.

- To karygodne. Nie wolno się kłaść. Jeśli nie ma się gdzie schować, trzeba złączyć nogi i kucnąć jak najniżej albo przynajmniej przyjąć pozycję jak na nartach - radzi. - Wracając do telefonów: nie wyłączajmy ich, by w razie czego mieć czym wezwać pomoc. Słyszałem o przypadku, kiedy w Warszawie podczas burzy duża grupa osób stała pod wiatą przystanku, a kiedy jedna pani zaczęła rozmawiać przez telefon, reszta na nią naskoczyła, żeby wyłączyła komórkę. Takie są konsekwencje rozprzestrzeniania nieprawdy.

Oczywiście - tłumaczy profesor - gdy znajdziemy sie na odkrytej przestrzeni lepiej odłożyć gdzieś na bok metalowe rzeczy, które mamy przy sobie, np. łańcuszek, drobne monety w kieszeniach czy telefon. Ale nie dlatego, że one ściagną pioruny, tylko dlatego, że jeśli on już w nas trafi i przeżyjemy, to w miejscu, gdzie będą te metalowe elementy, doznamy bardzo poważnych oparzeń skóry.

2 lata temu Masłowski na potrzeby telewizji robił doświadczenie z komórką, aby udowodnić, jak jest naprawdę. Wywołał w laboratorium zjawisko na skalę małego "piorunka". Choć komórka dzwoniła w jego pobliżu, pioruna nie ściągnęła. Do dziś ją ma i telefon dobrze działa.

- Kiedyś wierzono, że grzesznicy ściągają pioruny - śmieje się.
A gromnica w oknie ustrzeże nasz dom?

- Pewien światowej sławy profesor żartuje, że instalacja odgromowa jest bardzo ważna, ale gromnica w oknie nie zaszkodzi, co tak naprawdę oznacza, iż nie ma stuprocentowo skutecznych systemów ochrony.

Wzniesienia, otwarta przestrzeń, samotne drzewa, wieże, słupy, prowizoryczne namioty, boiska sportowe, kabriolety, jeziora, rzeki, morze, ocean, pływalnie - to miejsca, gdzie podczas burzy może być szczególnie niebezpieczne.

Auto też nas nie uchroni w stu procentach. Jeśli już w nim jesteśmy, najlepiej nie dotykać metalowych elementów, radia. I absolutnie zatrzymać się na poboczu. Podczas uderzenia energia przepływa po karoserii do ziemi i może rozerwać opony, co podczas jazdy grozi wypadkiem.

Jeśli w budynku, gdzie mieszkamy, instalacja jest wykonana zgodnie z normami, nie ma sensu, żeby podczas burzy biegać od gniazdka do gniazdka i wyłączać lodówkę czy telewizor.

Znawcy tematu radzą, by podczas burz powstrzymać się z kąpielami w wannie, pod prysznicem, myciem naczyń. Lepiej też nie podchodzić do okna, jeśli w jego pobliżu znajdują się przewody odgromowe.

Warto też zapamiętać zasadę, dzięki której możemy obliczyć, jak blisko od nas jest burza. Odliczmy czas od błysku do grzmotu. 3 sekundy oznaczają kilometr.