Im allerersten realen Experiment dieser Art ist es Wissenschaftlern gelungen, den Weg von Blitzen am Himmel zu kontrollieren, dank eines schnell feuernden Lasers, der zum Schutz der Infrastruktur vor Schäden durch ein Gewitter eingesetzt werden könnte.
Das Experiment wurde 2021 von einer Gruppe von etwa 25 Forschern an der durchgeführt Projekt Laser Lightning Rod (LLR).eine europäische Initiative, die mit dem Ziel ins Leben gerufen wurde, ein Lasersystem zur Kontrolle von Blitzen zu entwickeln.
In einer Zusammenfassung aus dem Jahr 2021, in dem das Projekt beschrieben wird, sagten die Wissenschaftler, dass ein ausreichend intensiver Laserstrahl genau wie ein Metalldraht funktionieren und den Blitz zwingen sollte, seinen Weg entlang zu gehen.
Um diese Theorie zu beweisen, schufen sie einen 2 Millionen Euro teuren Hochleistungslaser, der 1.000 hochenergetische Impulse pro Sekunde abfeuern kann, und testeten ihn dann neben dem Telekommunikationsturm Säntis in den Schweizer Alpen. Schätzungen zufolge wird der Turm etwa 100 Mal im Jahr vom Blitz getroffen.
Dort wurde der Turm nach über 10 Wochen Beobachtung und über sechs Stunden Gewitter zwischen Juli und September 2021 von mindestens 16 Blitzen getroffen, wobei vier Blitze einschlugen, während der Laser aktiv war.
In einem Fall, der dank der klaren Himmelsbedingungen von Hochgeschwindigkeitskameras aufgezeichnet wurde, folgte ein Blitzeinschlag etwa 50 Meter lang der exakten geraden Linie des Laserstrahls, was zeigte, dass die Technologie wie erwartet funktionierte.
Im Fall der drei Blitze, die Kameras aufgrund des bewölkten Wetters nicht erfassen konnten, untersuchten die Forscher die vom Blitz abgegebenen Funkwellen und stellten fest, dass die Einschläge erneut dem vom Laser erzeugten Weg gefolgt waren.
Die Ergebnisse des Gipfelexperiments wurden in veröffentlicht Naturphotonik in dieser Woche.
Hi-Tech-Blitzableiter
Wissenschaftler versuchen seit mehr als 20 Jahren, die Kraft des Blitzes zu nutzen, aber es ist das erste Mal, dass sich Laser als wirksam erwiesen haben, um die elektrische Ladung von Blitzen in einem realen Szenario zu beeinflussen.
Die weltweit am weitesten verbreitete Anti-Blitz-Technologie ist der Blitzableiter, ein meterlanger Metallstab, der im Boden verwurzelt ist.
Aufgrund ihrer begrenzten Höhe können Metallstäbe nicht zum Schutz großer Flächen wie Flughäfen und Startrampen für Raketen verwendet werden.
Ein Schnellfeuer-Laserstrahl, wie er im Schweizer Alpenexperiment verwendet wird, wäre dagegen in der Lage, diese größeren Gebiete und Infrastrukturen abzudecken und Blitze hoch am Himmel abzufangen.
Indem der Laser des LLR-Projekts 1.000 Mal pro Sekunde intensive Infrarotlichtstöße in den Himmel schießt, schafft er einen Weg des geringsten Widerstands für Blitze, reißt Elektronen aus Luftmolekülen und bildet einen Kanal aus ionisierter Luft mit geringer Dichte.
Während das Hauptziel der Forschung darin besteht, diese Technologie eines Tages zu nutzen, um uns und unsere Infrastruktur besser vor Blitzen zu schützen, machen die hohen Kosten des vom LLR-Projekt erzeugten Laserstrahls dies in naher Zukunft unwahrscheinlich.
Der leitende Forscher Aurélien Houard, Physiker am Labor für angewandte Optik in Paris, sagte gegenüber Nature, dass die Tatsache, dass der Laser des Projekts bisher einzigartig ist, bedeutet, dass es einige Zeit dauern wird, bis die Technologie billiger und praktischer wird.