Physik

Auf dem Säntis getesteter Superlaser kann Blitze abwehren

17. Januar 2023, 07:45 Uhr
Mit einem in den Himmel gerichteten Superlaser können Blitze abgewehrt werden. Das zeigt eine neue Studie im Fachblatt «Nature Photonics». Getestet wurde der Laser auf dem Gipfel des Säntis.

Quelle: tvo

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Künftig könnten solche Laser sensible Einrichtungen wie Atomkraftwerke oder Flughäfen vor Blitzen schützen, wie die Forschenden in der am Montag erschienen Studie schrieben.

«Wir glauben, dass dieser experimentelle Durchbruch zu Fortschritten im Blitzschutz und in der Blitzphysik führen wird», schrieben die Autoren in der Studie. Bislang wurde zum Schutz vor Blitzen auf eine vor fast 300 Jahren von Benjamin Franklin erfundene Technik gesetzt - ein geerdeter Metallstab. Dieser hat aber nur eine sehr beschränkte Reichweite.

Die internationale Forschungsgruppe unter der Leitung von Jean-Pierre Wolf von der Universität Genf wollte diese Blitzableiter-Methode mit einem Laser modernisieren. Der Physikprofessor arbeitet seit 20 Jahren an diesem Projekt, sagte er auf Anfrage der Nachrichtenagentur Keystone-SDA. Die Idee dahinter: Der Laserstrahl ist so stark, dass er die Luftmoleküle ionisiert. «Diese ionisierte Luft, Plasma genannt, wird zu einem elektrischen Leiter», erklärte Wolf. Der Blitz wird so direkt von der Gewitterwolke aus abgeleitet. Im Labor war diese Methode bereits erfolgreich getestet worden.

Drei Tonnen schwerer Laser

Das Forschungsteam experimentierte mit dem Laser im Sommer 2021 auf dem Säntis. Der drei Tonnen schwere «Laser Lightning Rod» (LLR) wurde dafür mit dem Helikopter auf den 2500 Meter hohen Gipfel des Berges gebracht. Er ist acht Meter lang und 1,5 Meter breit. Installiert wurde der LLR in der Nähe des Fernmeldeturms, der von bis zu 400 Blitzen im Jahr getroffen wird. Der Luftraum um den Säntis musste während des Experiments gesperrt werden.

Es dauerte fast ein Jahr, um die riesige Menge an gesammelten Daten zu analysieren, hiess es in einer Mitteilung der Universität Genf. Diese Analyse konnte nun zeigen, dass der Laser Blitze effektiv lenken kann. «Beim ersten Blitzeinschlag, bei dem der Laser zum Einsatz kam, konnten wir feststellen, dass die Entladung dem Strahl fast 60 Meter folgen konnte», sagte Wolf in einer Mitteilung der Universität Genf.

Auch bei schwierigen Wetterbedingungen

Die Datenanalyse zeigt auch, dass der LLR im Gegensatz zu anderen Lasern auch bei schwierigen Wetterbedingungen wie Nebel funktioniert, da er die Wolken buchstäblich durchdringt. Dieses Ergebnis war bisher nur im Labor beobachtet worden.

Ausserdem sei der Energieverbrauch des Geräts «vernünftig», sagte Wolf im Gespräch mit Keystone-SDA. Er brauche ungefähr so viel Energie wie ein Elektroherd. Da es sich um sehr kurze Laserblitze handelt, könne man mit wenig Energie sehr hohe Spitzenleistungen erreichen.

Der nächste Schritt des Forschungsteams wird darin bestehen, die Wirkungshöhe des Lasers noch weiter zu erhöhen. Langfristiges Ziel ist es, mit dem LLR einen 10 m langen Blitzableiter um 500 m zu verlängern.

(sda/mma)

Quelle: FM1Today
veröffentlicht: 16. Januar 2023 17:19
aktualisiert: 17. Januar 2023 07:45