Home VetenskapFysik Laserstyrd Åska! Framtidens Skydd Mot Blixtnedslag Är Här!

Laserstyrd Åska! Framtidens Skydd Mot Blixtnedslag Är Här!

by Jasmine

Forskare Styr Åskblixtar med Laser för Första Gången

Bakgrund

Åsknedslag är en kraftfull och farlig naturkraft. De kan orsaka skador på byggnader, störa infrastrukturen och till och med hota människoliv. Åskledare, uppfunna av Benjamin Franklin på 1700-talet, har använts för att skydda mot åsknedslag genom att attrahera blixtarna och leda dem ner i marken. Åskledare ger dock endast begränsat skydd, och de är inte effektiva för stora infrastrukturer som flygplatser och startramper.

Lasrar: Ett Nytt Sätt att Skydda Mot Åska

Forskare har utforskat användningen av lasrar för att styra åska sedan 1960-talet. Lasrar är strålar av högkoncentrerat ljus som kan användas för att värma upp och jonisera luft. Detta skapar en bana av luft med lägre densitet som leder elektricitet och kan kanalisera åska.

I ett nyligen genombrott har forskare för första gången lyckats styra åskblixtar med lasrar. Experimentet genomfördes på berget Säntis i nordöstra Schweiz, där en laser avfyrades snabbt upp i skyn. Lasern styrde åskan i cirka 50 meter, vilket gav ett bevis på konceptet för användningen av lasrar för att skydda stor infrastruktur från åsknedslag.

Hur Lasrar Styr Åskan

Lasrar styr åskan genom att skapa en bana av luft med lägre densitet som leder elektricitet. När en laserstråle avfyras upp i skyn värmer och joniserar den de omgivande luftmolekylerna. Detta skapar en kanal av plasma, vilket är en gas som leder elektricitet. Åskblixten attraheras sedan till plasmakanalen och följer den ner till marken.

Fördelar med Lasrar Jämfört med Åskledare

Lasrar erbjuder flera fördelar jämfört med traditionella åskledare. För det första kan lasrar användas för att skydda ett mycket större område än åskledare. En enda laserstråle kan sträcka sig mycket högre än en fysisk ledare, vilket innebär att den kan skydda ett större område på marken. För det andra kan lasrar slås på eller av när som helst, vilket gör att de kan användas endast när det behövs. Detta är inte möjligt med åskledare, som alltid är aktiva.

Utmaningar och Framtida Riktningar

Även om den framgångsrika styrningen av åskblixtar med lasrar är ett stort genombrott, finns det fortfarande vissa utmaningar som måste åtgärdas innan lasrar kan användas för praktiska tillämpningar. En utmaning är att lasrarna måste kunna styra åska över längre avstånd. De flesta åskkanaler är kilometerlånga, men det nuvarande lasersystemet kan bara styra åska i cirka 50 meter. En annan utmaning är kostnaden för lasersystemet. Lasern som användes i experimentet kostade mer än 2 miljarder dollar och förväntas inte kommersialiseras på minst ett decennium.

Trots dessa utmaningar är den framgångsrika styrningen av åskblixtar med lasrar en lovande utveckling. Lasrar har potential att ge ett nytt och effektivare sätt att skydda mot åsknedslag, och de kan en dag användas för att skydda stor infrastruktur som flygplatser och startramper.

Ytterligare Information

  • Åsknedslag kan orsaka skador för miljarder dollar varje år.
  • Åsknedslag dödade nästan 450 personer i USA mellan 2006 och 2021.
  • Tidigare experiment med lasrar för att styra åska hade misslyckats, men det senaste experimentet använde en högre pulsfrekvens, vilket var avgörande för framgången.
  • Lasern som användes i experimentet avfyrades cirka 1 000 gånger per sekund.
  • Lasern styrde åskan till en ledare på ett schweiziskt telekommunikationstorn som träffas av åska cirka 100 gånger varje år.
  • Forskare tror att lasrar så småningom skulle kunna användas för att skydda stor infrastruktur från åsknedslag, men mer forskning behövs.

You may also like