Laser bestookt onweersbuien

Naomi Vreeburg

18-01-2023 15:00:00

laser

Om bliksem af te wenden van belangrijke plekken, hebben onderzoekers hun laser op het natuurgeweld gericht.

Zo’n honderd keer per jaar wordt een 124 meter hoge telecomtoren op de berg Säntis in het noordoosten van Zwitserland getroffen door de bliksem. En het is niet de enige plek waar dit spectaculaire natuurfenomeen voor problemen zorgt. Jaarlijks veroorzaakt bliksem voor miljarden euro’s aan schade op de wereld.

Dat vraagt om een oplossing, vonden ook natuurkundige Aurélien Houard en zijn collega’s van de Franse École Polytechnique. Ze zetten daartoe een krachtige laser op Säntis en richtten hem op onweersbuien. Deze studie vond plaats in de zomer van 2021, maar onlangs publiceerden de onderzoekers hun bevindingen in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Photonics.

Lees ook:

Omleiding

Traditionele, metalen bliksemafleiders – die uit de tijd van de beroemde onderzoeker Benjamin Franklin dateren – worden overal ter wereld ingezet om belangrijke plekken voor de bliksem te beschermen. “Maar het probleem is dat deze slechts een gebied van een paar tientallen meters kunnen beschermen”, vertelt Houard aan The Guardian. “We hopen dit gebied uit te breiden naar een paar honderd meter met een laser.”

Het idee achter het experiment is als volgt. Als een laserpuls wordt afgevuurd, ioniseert hij de luchtmoleculen om zich heen. Dit zorgt voor zogenoemde filamenten, lange kanalen van geïoniseerde lucht met een lage dichtheid. Deze kanalen geleiden elektriciteit beter dan de lucht eromheen, waardoor bliksem zich er gemakkelijker langs verplaatst. De laserpuls zou een bliksemschicht zo omleiden – weg van een belangrijke plek. 

Vier bliksemschichten

Tussen juli en september 2021 wachtten de natuurkundigen op onweersbuien op de berg Säntis, en vuurden in totaal meer dan zes uur lang laserpulsen op de bliksem af. In die periode schoten zestien bliksemschichten richting de telecomtoren. Vier daarvan verplaatsten zich langs de filamenten die de laserpulsen veroorzaakten, zo maakten de onderzoekers op uit de data van hun meetapparatuur.

Eén van deze vier bliksemschichten wisten de natuurkundigen vast te leggen met hogesnelheidscamera’s. (Op de andere momenten was de lucht niet helder genoeg om de gebeurtenis te filmen.) Uit deze beelden bleek dat de bliksemschicht het geïoniseerde kanaal zo’n 50 meter volgde.

Hele wereld vol lasers

“Hartstikke cool en mooi,” zegt natuurkundige Herman Offerhaus, werkzaam aan de Universiteit van Twente, “maar ik twijfel aan de werkelijke praktische impact van dit systeem.” Volgens Offerhaus is er nog een lange weg te gaan voordat het toepassen van laser-omleiders bruikbaar en nuttig is. Zo wijst hij erop dat de onderzoekers slechts één filmopname hebben kunnen maken, wat te weinig is om conclusies te kunnen trekken. Ook kost de laser erg veel geld.

“Verder is het de vraag hoeveel van de vierduizend doden per jaar en miljarden aan schade een dergelijk systeem kan afvangen”, zegt Offerhaus. “Je zou de hele wereld vol moeten zetten met lasers om al die mensen te redden. Een aantal gebouwen kunnen wel worden beschermd met dit systeem, maar de vraag is of conventionele afleiders dit ook niet kunnen. Waarschijnlijk is de laser vooral bruikbaar in de gevallen dat je een mobiel object wil beschermen waar je geen conventionele afleider kunt gebruiken.”

Bronnen: Nature Photonics, The Guardian

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE






Meer Nieuws