“超级激光”能否驯服闪电？

德国激光、机床业巨头——通快集团（TRUMPF）宣部，其与日内瓦大学等研究机构的研究人员们合作，在瑞士阿尔卑斯山的森蒂斯峰的山顶安装了一台太瓦级、高重复频率的脉冲激光器，以验证使用激光操控、改变雷击方向的可行性。

图1 实验效果图

利用光丝引导闪电

“激光避雷针”项目由欧盟资助，总基金近400万欧元，旨在证明激光光丝在大气中产生瞬时长通道的可行性。这种通道有望将闪电从机场、核电站、摩天大楼、森林和其他易受攻击的地点安全转移。通快集团调研显示，以上地点发生的雷击每年造成的损失高达数十亿欧元；仅在美国，每年风暴和闪电就造成约50亿美元的经济损失。

“激光避雷针”项目计划使用由通快集团制造的一台高重复频率激光器，以每秒1000个激光脉冲的速度向位于森蒂斯峰的设施上方大气中发射激光脉冲。根据非线性克尔效应，这些超短脉冲会改变大气介质的折射率，导致激光自聚焦并在大气中形成等离子体通道。理论上来说，这一通道将为雷击开辟一条“快速通道”，雷电将会沿光丝设定的方向转移，从而远离那些敏感设施装置。

完美的测试地点

图2 安装在海拔2500米森蒂斯峰顶的Trumpf激光器

通快集团表示，森蒂斯峰是对这一方案进行测试的“完美地点”，每年，北半球夏季几个月的时间中，森蒂斯峰会被雷击击中数百次。今年5月，通快集团历尽艰辛，借助缆车和直升机一件一件运送，最终成功将这一大型激光器送到了海拔2500米峰顶。这台激光器经过实验室测试，是研究人员四年的研发成果。之后研究人员在山顶上将激光重新组装，并进行了发射测试。目前研究小组已经开始了“天气实验”，实验将持续几周时间，预计夏末将得到初步结果。

在一份新闻稿中，通快集团的激光工程师Clemens Herkommer如此说道：“在实验室条件下，这一激光器的工作堪称完美；我们有信心认为，它也将能控制大气中的闪电。”

除了通快集团及日内瓦大学的研究人员外，法国国家科学研究中心(CNRS)、AMC咨询公司、瑞士洛桑联邦理工学院、法国阿丽亚娜航天公司、瑞士西北应用科学与艺术大学的研究人员也参与了此项目。