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科学家使用汽车大小的激光转移雷击

时间：2023-01-28 20:16:31 来源：

知情郎·眼｜

科技那些事儿

在瑞士的一座山顶上，一辆汽车大小的激光帮助将闪电从天空引导到地面。

激光避雷针向天空投射绿色光束

由于美国宇航局力争在2022年初将其巨大的下一代月球火箭送上发射台，它不得不这样做与佛罗里达恶劣的天气作斗争。一个充满了暴雨和闪电的风暴系统正在移动，威胁着正在发射台等待发射彩排的火箭。暴风雨期间，发射区被闪电击中了四次。

幸运的是，美国国家航空航天局用它的闪电塔保护了发射台，闪电塔是一种巨大的金属结构，旨在吸引闪电并安全地将电荷传输到地面。自从18世纪被发明以来，闪电塔背后的基本设计和理念没有太大变化。但是在2021年，瑞士东北部的科学家们正在试验一种不同类型的闪电塔。

2021年7月24日雷击的3D重建

在一项研究中，周一发表在《自然光子学》杂志上，研究人员描述了他们在风景如画的海拔8000多英尺的森蒂斯山顶用激光束引导闪电的尝试。

2021年夏天，科学家们在森蒂斯的一座电信塔旁安装了一个大约一辆汽车大小的快速脉冲激光器。在那一年的7月到9月间，每秒发射约1000个脉冲的皮秒激光器在雷暴活动中工作了6个多小时。在观察期间，通讯塔至少被击中16次，其中4次发生在激光活动期间。（闪电确实会打两次，有时不止如此。）

2021年7月24日的一次特别袭击被捕捉到了细节。天空足够清晰，高速相机可以捕捉到闪电，闪电似乎跟随激光约50米。该设施还有一个甚高频干涉仪，可以测量场地周围的电磁波活动。也有可能测量几次激光制导打击的X射线。

闪电是一种复杂的现象，由风暴云和地面之间正负电荷的不平衡引起。它也不总是从云层传到地面。通常，闪电也会向上传播。该小组发现，发生在sn tis的雷击大多是向上的，这与该地区的大多数雷击是一致的。

正如研究人员在讨论中指出的，在2004年和2011年，用激光脉冲引导闪电已经尝试过几次。这些尝试都没有成功，那么为什么圣提斯山运动进行得如此顺利呢？

研究小组推断，激光的重复频率—脉冲的快慢—起了主要作用。这种特殊激光的重复比以前的实验高出两个数量级，并可能允许拦截塔上方发展的任何闪电前兆。进一步的激光制导闪电活动将是必要的，以充分了解这个巨大的frickin ＇激光是如何工作的。

地球上每秒钟大约发生40到120次雷击，有相当大的区域、基础设施和人类生命需要保护。还有一个事实是，气候变化、人口增长和更大的都会区将会加剧人类遭受雷击的危险，根据《环境研究快报》杂志2018年的一篇论文。

然而，知情郎认为激光也有自己的问题。例如，在活跃的机场周围使用激光似乎是不明智的，研究人员在他们的方法中指出，他们只在空域关闭时使用这种特殊的激光。

在不久的将来，知情郎认为这种激光避雷针是一个有希望的机会，可以更好地保护关键基础设施免受雷击。

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原文标题:科学家使用汽车大小的激光转移雷击


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