雷を安全に「着陸」させるために、レーザーパルスを雲に向けて発射します

雷は最も危険で予測不可能な自然現象の1つであり、世界中で毎年6,000〜24,000人が死亡しています。 さらに、雷は停電、電力網や電化製品の損傷、数十億ユーロの費用がかかる森林火災を引き起こす可能性があります。 現在、スイスの山岳地帯で働いている科学者たちは、人間社会への雷の脅威を終わらせるためにレーザーベースの技術を開発しています。

数日前、TRUMPFとスイスのジュネーブ大学との協力によるEUレーザー避雷針プロジェクトの最初の実験が完了しました。このプロジェクトでは、高繰り返しのテラワットレーザーを使用し、アルプスのセンティスピークの頂上に設置しました。センティスは海抜2500メートルで、スイス北東部のアルプスで最も高い山です。山の周りの異常気象は、雷を研究するのに理想的な場所です。



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■スイスのセンティス山の頂上にある、避雷針に当たる落雷を研究する機能を備えた高送電鉄塔ステーションの写真。タワーは年平均100回の落雷があり、スイスの他のどの場所よりも避雷針が多いため、雷を研究するのに最も適した場所の1つです。



研究者の目標は、レーザーシステムを使用して一連の気象実験を実施し、特に嵐の雲からの落雷を制御し、人や財産に損害を与えない場所に落雷を向けることです。このプロジェクトで使用されるレーザーは「スーパー」レーザーと呼ばれます。TRUMPFのこのレーザー装置は、長さが29.5フィートを超え、重量が約5トンです。機器が稼働しているとき、レーザービームは嵐の雲の中で「レーザーフィラメント」と呼ばれるチャネルを形成します。落雷が発生した場合は、落雷が通路をたどり、制御された方法で地面に当たることを確認してください。



レーザーは避雷針（高さ400フィート以上）の先端からレーザービームを放射して雷を誘導し、雷を誘導するチャネルを作成すると報告されています。レーザーフィラメントは、塔の上部にある避雷針を越えて空に伸びています。山頂に設置されている落雷測定器と、落雷連続干渉計、高速度カメラを併用することで、リアルタイムの落雷診断を実現します。




TRUMPFのレーザーエンジニアであるClemensHerkommer氏は、「レーザー避雷針は現在、このクラスで最も強力なレーザーの1つです。毎秒、雲に1000のレーザーパルスを放射することで、安全に雷を放出できます」と述べています。空港、原子力発電所、高層ビル、森林は、落雷に対して最も脆弱です。米国だけでも、暴風雨や落雷による航空交通の年間損失、および航空機や電力線の損傷により、50億ドルの経済的損失が発生しています。 「」



プロジェクトチームの専門家は、SentisPeakの上部に組み立てられたレーザーが数百回の落雷に見舞われると予想しています。 6月から8月までの雷雨活動のピーク時にのみ、この地域はこの量の雷の影響を受けます。現在、このプロジェクトは、ジュネーブ大学の研究者であるJean-PierreWolfeが主導しています。実験が進むにつれて、研究チームはこの夏の終わりまでにいくつかの予備的な結果を得ることを望んでいます。



■レーザー避雷針は、有害な落雷を安全な場所にある従来の避雷針に伝達して敏感な場所を保護するための保護装置として使用されます



自然落雷を導き、誘発する

避雷針のパッシブ制御は、固定デバイスの外部保護に広く使用されています。ただし、ほとんどの場合、保護対象は重金属ポールをサポートできないため、展開が容易なアクティブな保護が必要です。さらに、従来の避雷針は、過電圧などの落雷によって引き起こされる強い電磁場によって引き起こされるさまざまな間接的な影響を回避することはできません。したがって、落雷を別の場所に移動することは、敏感な場所（空港、石油精製所、さらには飛行機）を保護するための好ましいソリューションです。

カラス撃退レーザーポインター

レーザーフィラメントによって生成される高い繰り返し率の低密度空気チャネルは、接地された背の高い物体と雷の間の「接続線」になり、雷が避雷針にエネルギーを放出するように誘導します。レーザー誘起雷のデモンストレーションは、スイスのSentis Peak Lightning Research Siteで、高平均出力（1kW）、高パルスエネルギーレーザー（1J）を使用して実施されます。