Ilmuwan Mengarahkan Petir dengan Laser untuk Pertama Kalinya
Latar Belakang
Sambaran petir adalah kekuatan alam yang dahsyat dan berbahaya. Mereka dapat menyebabkan kerusakan pada struktur, mengganggu infrastruktur, dan bahkan mengancam jiwa manusia. Penangkal petir, yang ditemukan oleh Benjamin Franklin pada abad ke-18, telah digunakan untuk melindungi dari sambaran petir dengan menarik petir dan mengarahkannya ke tanah. Namun, penangkal petir hanya memberikan perlindungan terbatas, dan tidak efektif untuk infrastruktur besar seperti bandara dan landasan peluncuran.
Laser: Cara Baru untuk Melindungi dari Petir
Para ilmuwan telah mengeksplorasi penggunaan laser untuk mengarahkan petir sejak tahun 1960-an. Laser adalah berkas cahaya yang sangat terkonsentrasi yang dapat digunakan untuk memanaskan dan mengionisasi udara. Ini menciptakan jalur udara dengan kepadatan lebih rendah yang menghantarkan listrik dan dapat menyalurkan petir.
Dalam terobosan baru-baru ini, para ilmuwan telah berhasil mengarahkan sambaran petir dengan laser untuk pertama kalinya. Percobaan dilakukan di gunung Säntis di timur laut Swiss, di mana laser ditembakkan dengan cepat ke langit. Laser mengarahkan petir sekitar 50 meter, memberikan bukti konsep untuk penggunaan laser untuk melindungi infrastruktur besar dari sambaran petir.
Bagaimana Laser Mengarahkan Petir
Laser mengarahkan petir dengan menciptakan jalur udara dengan kepadatan lebih rendah yang menghantarkan listrik. Ketika sinar laser ditembakkan ke langit, ia memanaskan dan mengionisasi molekul udara di sekitarnya. Ini menciptakan saluran plasma, yang merupakan gas yang menghantarkan listrik. Sambaran petir kemudian tertarik ke saluran plasma dan mengikutinya ke tanah.
Keunggulan Laser dibandingkan Penangkal Petir
Laser menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan penangkal petir tradisional. Pertama, laser dapat digunakan untuk melindungi area yang jauh lebih luas daripada penangkal petir. Sinar laser tunggal dapat menjangkau jauh lebih tinggi daripada batang fisik, yang berarti dapat melindungi area yang lebih luas di tanah. Kedua, laser dapat dihidupkan atau dimatikan kapan saja, yang memungkinkannya untuk digunakan hanya jika diperlukan. Ini tidak mungkin dilakukan dengan penangkal petir, yang selalu aktif.
Tantangan dan Arah Masa Depan
Meskipun keberhasilan mengarahkan sambaran petir dengan laser merupakan terobosan besar, masih ada beberapa tantangan yang perlu diatasi sebelum laser dapat digunakan untuk aplikasi praktis. Salah satu tantangannya adalah bahwa laser perlu dapat mengarahkan petir untuk jarak yang lebih jauh. Sebagian besar saluran petir memiliki panjang kilometer, tetapi sistem laser saat ini hanya dapat mengarahkan petir sekitar 50 meter. Tantangan lainnya adalah biaya sistem laser. Laser yang digunakan dalam percobaan menelan biaya lebih dari $2 miliar dan diperkirakan tidak akan dikomersialkan setidaknya selama satu dekade.
Terlepas dari tantangan ini, keberhasilan mengarahkan sambaran petir dengan laser merupakan perkembangan yang menjanjikan. Laser memiliki potensi untuk menyediakan cara baru dan lebih efektif untuk melindungi dari sambaran petir, dan mereka suatu hari nanti dapat digunakan untuk melindungi infrastruktur besar seperti bandara dan landasan peluncuran.
Informasi Tambahan
- Sambaran petir dapat menyebabkan kerusakan miliaran dolar setiap tahun.
- Sambaran petir menewaskan hampir 450 orang di Amerika Serikat antara tahun 2006 dan 2021.
- Percobaan sebelumnya menggunakan laser untuk mengarahkan petir telah gagal, tetapi percobaan baru-baru ini menggunakan laju pulsa yang lebih tinggi, yang merupakan kunci keberhasilan.
- Laser yang digunakan dalam percobaan ditembakkan sekitar 1.000 kali per detik.
- Laser mengarahkan petir ke batang di menara telekomunikasi Swiss yang disambar petir sekitar 100 kali setiap tahun.
- Para ilmuwan percaya bahwa laser pada akhirnya dapat digunakan untuk melindungi infrastruktur besar dari sambaran petir, tetapi diperlukan lebih banyak penelitian.