閃電是最危險和最不可預測的自然現象之一，全世界每年有6000至24000人因此喪(sang) 生。此外，閃電還會(hui) 導致停電、電力網絡和電器損壞以及造成數十億(yi) 歐元損失的森林火災。現在，在瑞士山區高處工作的科學家正在開發基於(yu) 激光的技術，以結束閃電給人類社會(hui) 帶來的威脅。

日前，通快公司與(yu) 瑞士日內(nei) 瓦大學合作的歐盟激光避雷針項目的首批實驗已經完成。該項目使用了高重複太瓦激光器，並將其裝備在阿爾卑斯山脈的森蒂斯峰山頂。森蒂斯峰海拔2500米，是瑞士東(dong) 北部阿爾卑斯山脈最高的山峰。山峰周圍的極端天氣條件使其成為(wei) 研究閃電的理想場所。

■瑞士森蒂斯山頂高發射塔站照片，該站配備了研究雷擊擊中其避雷杆的能力。這座塔平均每年被閃電擊中100次，比瑞士任何其他地方的避雷杆都多，因此是研究閃電最合適的地點之一

研究人員的目標是使用激光係統進行一係列天氣實驗特別是控製來自暴風雲(yun) 的閃電，並將雷擊引導至不會(hui) 造成人員和財產(chan) 損傷(shang) 的地方。該項目使用的激光器被稱為(wei) “超級”激光器，這台來自通快公司的激光設備長度超過29.5英尺，重約5噸。設備運行時，激光束在風暴雲(yun) 中形成了一條稱為(wei) “激光燈絲(si) ”的通道。當閃電發生時，確保閃電以受控的方式跟隨通道擊中地麵。

據悉，激光器將從(cong) 避雷杆（超過400英尺高）的尖端發射激光束，引導閃電並創建一條引導閃電的通道。激光燈絲(si) 延伸至塔頂避雷杆之外的天空中。配合山頂已經裝配的閃電測量儀(yi) 器，連同閃電連續幹涉儀(yi) 和高速攝像機將提供即時的閃電診斷。

“激光避雷針是目前同類產(chan) 品中最強大的激光器之一”，通快的激光工程師Clemens Herkommer說，“通過每秒向雲(yun) 層發射一千個(ge) 激光脈衝(chong) ，可以安全地釋放閃電。”通常情況下，機場、核電站、摩天大樓和森林最容易受閃電襲擊。僅(jin) 在美國，每年由於(yu) 風暴和雷擊造成的空中交通中斷以及飛機和電線受損，就造成了50億(yi) 美元的經濟損失。”

項目組專(zhuan) 家預計，在森蒂斯峰山頂組裝的這台激光器，預計會(hui) 遭受數百道閃電。僅(jin) 6-8月的雷暴活動高峰期，該地區就會(hui) 受到這一數量閃電的影響。當前，該項目由日內(nei) 瓦大學研究員讓-皮埃爾·沃爾夫領導。隨著實驗的進行，研究團隊希望在今年夏季結束時獲得一些初步結果。

■激光避雷針作為(wei) 保護裝置，將有害雷擊轉移到位於(yu) 安全位置的常規避雷針以保護敏感場所

引導和觸發自然雷擊

避雷針被動控製廣泛用於(yu) 固定裝置的外部保護。然而在多數情況下，受保護物體(ti) 無法支撐笨重的金屬杆，因此需要易於(yu) 部署的主動保護。此外，傳(chuan) 統避雷針也無法避免由雷擊引起的強電磁場所引發的各種間接影響，例如過電壓。因此，將雷擊轉到另一個(ge) 位置是保護敏感場所（機場、煉油廠甚至飛機）的首選解決(jue) 方案。

由激光燈絲(si) 生成高重複率持續的低密度空氣通道，將成為(wei) 接地高大物體(ti) 與(yu) 閃電之間的“連接線路”，引導閃電將能量釋放至避雷杆。激光誘導閃電的演示將在瑞士森蒂斯峰閃電研究站點使用高平均功率（1kW）、高脈衝(chong) 能量激光器（1J）進行。