Home WissenschaftPhysik Revolution im Blitzschutz: Blitze werden erstmals mit Lasern gelenkt!

Revolution im Blitzschutz: Blitze werden erstmals mit Lasern gelenkt!

by Jasmine

Wissenschaftler lenken Blitze erstmals mit Lasern

Hintergrund

Blitze sind eine mächtige und gefährliche Naturgewalt. Sie können Schäden an Bauwerken verursachen, die Infrastruktur beeinträchtigen und sogar Menschenleben bedrohen. Blitzableiter, die im 18. Jahrhundert von Benjamin Franklin erfunden wurden, werden eingesetzt, um vor Blitzeinschlägen zu schützen, indem sie die Blitze anziehen und in den Boden leiten. Allerdings bieten Blitzableiter nur einen begrenzten Schutz und sind für große Infrastrukturen wie Flughäfen und Startrampen nicht geeignet.

Laser: Ein neuer Weg, um sich vor Blitzen zu schützen

Wissenschaftler erforschen seit den 1960er Jahren den Einsatz von Lasern zur Lenkung von Blitzen. Laser sind Strahlen hochkonzentrierten Lichts, die zur Erwärmung und Ionisierung von Luft verwendet werden können. Dadurch entsteht ein Pfad mit geringerer Luftdichte, der Elektrizität leitet und Blitze kanalisieren kann.

In einem aktuellen Durchbruch ist es Wissenschaftlern erstmals gelungen, Blitze mit Lasern zu lenken. Das Experiment wurde auf dem Säntis im Nordosten der Schweiz durchgeführt, wo ein Laser schnell in den Himmel gefeuert wurde. Der Laser lenkte den Blitz etwa 50 Meter weit und lieferte damit einen Proof-of-Concept für den Einsatz von Lasern zum Schutz großer Infrastrukturen vor Blitzeinschlägen.

Wie Laser Blitze lenken

Laser lenken Blitze, indem sie einen Pfad mit geringerer Luftdichte erzeugen, der Elektrizität leitet. Wenn ein Laserstrahl in den Himmel gefeuert wird, erhitzt und ionisiert er die umgebenden Luftmoleküle. Dadurch entsteht ein Plasmakanal, ein Gas, das Elektrizität leitet. Der Blitz wird dann von dem Plasmakanal angezogen und folgt ihm bis zum Boden.

Vorteile von Lasern gegenüber Blitzableitern

Laser bieten mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Blitzableitern. Erstens können Laser verwendet werden, um einen viel größeren Bereich zu schützen als Blitzableiter. Ein einziger Laserstrahl kann viel höher reichen als ein physischer Stab, was bedeutet, dass er einen größeren Bereich am Boden schützen kann. Zweitens können Laser jederzeit ein- und ausgeschaltet werden, wodurch sie nur bei Bedarf eingesetzt werden können. Dies ist bei Blitzableitern, die immer aktiv sind, nicht möglich.

Herausforderungen und zukünftige Richtungen

Obwohl die erfolgreiche Lenkung von Blitzen mit Lasern ein großer Durchbruch ist, müssen noch einige Herausforderungen bewältigt werden, bevor Laser für praktische Anwendungen eingesetzt werden können. Eine Herausforderung besteht darin, dass die Laser in der Lage sein müssen, Blitze über größere Entfernungen zu lenken. Die meisten Blitzkanäle sind kilometerlang, aber das aktuelle Lasersystem kann Blitze nur etwa 50 Meter weit lenken. Eine weitere Herausforderung sind die Kosten des Lasersystems. Der im Experiment verwendete Laser kostete mehr als 2 Milliarden Dollar und wird voraussichtlich erst in einem Jahrzehnt kommerzialisiert werden.

Trotz dieser Herausforderungen ist die erfolgreiche Lenkung von Blitzen mit Lasern eine vielversprechende Entwicklung. Laser haben das Potenzial, eine neue und effektivere Möglichkeit zum Schutz vor Blitzeinschlägen zu bieten, und sie könnten eines Tages zum Schutz großer Infrastrukturen wie Flughäfen und Startrampen eingesetzt werden.

Zusätzliche Informationen

  • Blitzeinschläge können jedes Jahr Schäden in Milliardenhöhe verursachen.
  • Bei Blitzeinschlägen sind zwischen 2006 und 2021 in den Vereinigten Staaten fast 450 Menschen ums Leben gekommen.
  • Frühere Experimente mit Lasern zur Lenkung von Blitzen waren gescheitert, aber das jüngste Experiment verwendete eine höhere Pulsfrequenz, die der Schlüssel zum Erfolg war.
  • Der im Experiment verwendete Laser wurde etwa 1.000 Mal pro Sekunde abgefeuert.
  • Der Laser lenkte den Blitz zu einer Stange auf einem Schweizer Telekommunikationsturm, der etwa 100 Mal pro Jahr von Blitzen getroffen wird.
  • Wissenschaftler glauben, dass Laser eines Tages zum Schutz großer Infrastrukturen vor Blitzeinschlägen eingesetzt werden könnten, aber weitere Forschung ist erforderlich.

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