Den Himmel mit einem riesigen Laser zu sprengen, könnte Blitze von Flughäfen und Kernkraftwerken ablenken.
Allein in Großbritannien schlägt ein Blitz etwa 300.000 Mal im Jahr ein, wobei 30 bis 60 Menschen vom Blitz getroffen werden und etwa drei sterben.
Die größte Bedrohung sind jedoch die Schäden, die Blitzeinschläge an Kraftwerken anrichten können, wobei einer im Jahr 2019 den schlimmsten Stromausfall in Großbritannien seit einem Jahrzehnt verursachte und 1,1 Millionen Menschen von der Stromversorgung trennte.
Nun könnte ein Laser in der Größe eines großen Autos in Zukunft vor diesen höheren Gewalttaten schützen, indem er Blitze von Gebäuden wegzieht.
Den Himmel mit einem riesigen Laser zu sprengen, könnte Blitze von Flughäfen und Kernkraftwerken ablenken
Wissenschaftler feuerten 1.000 Laserlichtimpulse pro Sekunde von einer 26 Fuß langen Maschine mit einem Gewicht von mehr als drei Tonnen ab und schickten die Strahlen in die Atmosphäre über einem Turm in der Schweiz, der etwa 100 Mal pro Jahr von Blitzen getroffen wird.
In mehr als sechs Stunden Einsatz des Lasers bei Gewittern zwischen Juni und September letzten Jahres konnten die Forscher vier Blitzeinschläge ablenken.
Blitze nehmen den Weg des geringsten Widerstands, bevor sie den Boden treffen.
Die Luft, die keinen Strom leitet, ist schwer zu durchqueren, sodass sich Blitze in eine andere Richtung verzweigen, um ein Kraftwerk oder einen Flughafen zu erreichen, die den Strom viel besser leiten.
Wissenschaftler feuerten 1.000 Laserlichtimpulse pro Sekunde von einer 26 Fuß langen Maschine mit einem Gewicht von mehr als drei Tonnen ab und schickten die Strahlen in die Atmosphäre über einem Turm in der Schweiz, der etwa 100 Mal pro Jahr von Blitzen getroffen wird
Aber Laserpulse können Blitze auf die gleiche Weise anziehen, indem sie die Luft aufladen, damit sie Strom leitet.
Dadurch werden Blitze über einem Gebäude eingefangen, und die Blitze bewegen sich dann durch die geladene Luft, bevor sie harmlos zu Boden fallen.
Herkömmliche Blitzableiter leisten eine ähnliche Arbeit, aber Experten sagen, dass sie Blitze nur so weit ablenken können, wie sie hoch sind – mit einem 30-Fuß-Ableiter beispielsweise, der Blitze nur in 30 Fuß Entfernung ableiten kann.
Wissenschaftler hoffen, dass Laser, obwohl sie derzeit außerordentlich teuer sind, die Zukunft für den Schutz wichtiger Infrastrukturen wie Kernkraftwerke, Windparks und Flughäfen sein könnten
Da Blitzableiter den Blitz nicht weit genug von großen Gebäuden wegziehen können, könnte die Lasertechnologie zum Schutz größerer Infrastrukturen beitragen.
Wissenschaftler arbeiten seit mehr als 40 Jahren daran, dies mit Lasern zu tun, aber laut der neuen Studie ist dies das erste Mal, dass es außerhalb des Labors nachgewiesen wurde.
Professor Jean-Pierre Wolf von der Universität Genf, der das Team hinter dem Durchbruch leitete, sagte: „Zu sehen, wie der Blitz von den Laserpulsen abgelenkt wurde, war sehr emotional.
„Es kommt vier Jahre, nachdem mein eigenes Haus tatsächlich vom Blitz getroffen wurde, der Schornstein und die Fenster einschlugen und meine Frau ohne Strom zurückblieb.
“Ich war auf einer Konferenz, auf der diese Forschung diskutiert wurde, also könnte es die Rache des Blitzes gewesen sein.”
Weltweit verursachen Blitze jährlich bis zu 24.000 Todesfälle.
Der Blitzableiter soll im 18. Jahrhundert von US-Präsident Benjamin Franklin erfunden worden sein – aus leitfähigem Metall, um Blitze anzuziehen und sicher zu Boden zu leiten.
Wissenschaftler hoffen jedoch, dass Laser, obwohl sie derzeit außerordentlich teuer sind, die Zukunft zum Schutz wichtiger Infrastrukturen wie Kernkraftwerke, Windparks und Flughäfen sein könnten.
Die in der Zeitschrift Nature Photonics veröffentlichte Studie zeigte, dass Blitze mit zwei Hochgeschwindigkeitskameras um mehr als 50 Meter umgeleitet werden können.
Die Forscher verwendeten auch Antennen, um den Weg des Blitzes anhand der von ihm erzeugten elektromagnetischen Strahlung zu verfolgen.
Laserpulse, die in der Atmosphäre lange Stränge bilden, ionisieren Stickstoff- und Sauerstoffmoleküle in der Luft, um sie aufzuladen und Blitze anzuziehen.
Laser scheinen auch zu verhindern, dass Blitze überhaupt entstehen, da sie der Luft eine negative elektrische Ladung verleihen, so dass sie bis zum positiv geladenen Boden einer Wolke wandern und die geladenen Teilchen neutralisieren kann, die sonst Blitze auslösen könnten.
WARUM SCHLÄGT DER BLITZ EIN?
Blitze treten auf, wenn starke Aufwärtsbewegungen in der Luft statische Elektrizität in großen und dichten Regenwolken erzeugen.
Teile der Wolke werden positiv und andere negativ geladen.
Wenn diese Ladungstrennung groß genug ist, kommt es zu einer heftigen Entladung von Elektrizität – auch als Blitz bekannt.
“Blitze sind eine große Gefahr, die jedes Jahr viele Menschenleben fordert”, sagt die Weltorganisation für Meteorologie der Vereinten Nationen
Eine solche Entladung beginnt mit einem kleinen Bereich ionisierter Luft, der heiß genug ist, um Elektrizität zu leiten.
Dieser kleine Bereich wächst zu einem gegabelten Blitzkanal heran, der mehrere Kilometer lang werden kann.
Der Kanal hat eine negative Spitze, die Ladungen zum Boden ableitet, und eine positive Spitze, die Ladungen aus der Wolke sammelt.
Diese Ladungen werden während eines Blitzes vom positiven Ende des Kanals zum anderen negativen Ende übertragen und verursachen die freizugebende Anklage.