Thí nghiệm thành công phương án dùng laser dẫn sét

Cột thu lôi đã là giải pháp dẫn sét xuống đất kể từ thời Benjamin Franklin 270 năm trước, và là giải pháp rất hữu hiệu để bảo vệ các kiến trúc. Nhưng khoảng che phủ không lớn và vị trí cố định khiến nó khó triển khai trong một số tình huống đặc thù. Các nhà khoa học châu Âu vừa công bố trên tạp chí Nature Photonics hôm 16/1 rằng họ đã thí nghiệm thành công phương án dùng tia laser để dẫn sét. Có thể thay thế giải pháp cột thu lôi, hoặc có thể phối hợp cùng với cột thu lôi để tăng đáng kể vùng che phủ của cột.

Video: Giải pháp dùng laser dẫn sét, kênh của Đại học Tổng hợp Genève

Đây là “một bước tiến lớn,” nhà vật lý học (không thuộc nhóm nghiên cứu) Joseph Dwyer của trường Đại học New Hampshire bình luận, theo The Washington Post đưa tin. “Người ta đã cố thử làm điều này bằng tia laser rất nhiều năm rồi. Ý tưởng dùng tia laser để thay thế cột thu lôi, hoặc để kích phát hoặc dẫn dắt sét là ý tưởng có tính đột phá, nhưng mà rất khó làm được.”

Thí nghiệm đã triển khai thành công trên núi Säntis Mountain, phía nam Thụy Sỹ. Một tháp truyền tin cao 124 m ở đó, kèm 1 cột thu lôi, nhận khoảng 100 lần sét đánh mỗi năm.

Nhóm các nhà nghiên cứu, do Đại học Tổng hợp Genève (Université de Genève, UNIGE) dẫn đầu, đã đặt ở đó một bộ thiết bị kích cỡ một chiếc taxi, mà có thể bắn một tia laser cường độ rất mạnh và xung cực nhanh ngay cạnh tháp thẳng lên bầu trời giông bão. Tia laser không chỉ phát sáng, mà nó còn sinh nhiệt và tạo thành khoảng khí loãng trong không khí từ đó dẫn tia sét vào cột thu lôi ở đó.

Trong 6 giờ đồng hồ của nhiều tuần thí nghiệm trong giông tố, thí nghiệm đã điều hướng được 4 lần sét đánh.

Camera tốc độ cao đã thu được hình ảnh từ các góc khác nhau của hiện trường, cho thấy tia sét đã chạy dọc theo tia laser một đoạn gần 50 m.

Mặc dù thí nghiệm thành công, nhưng sẽ không có khả năng thay thế giải pháp cột thu lôi truyền thống của thiên tài Benjamin Franklin, vốn đã hoạt động rất hiệu quả rồi. Ngoài ra giải pháp này cũng rất đắt.

“Công nghệ này có thể hữu dụng để bảo vệ những kiến trúc rất lớn [khỏi sét],” theo tác giả đứng đầu nhóm nghiên cứu, ông Aurélien Houard của trường École Polytechnique ở Paris, Pháp, đã nói với The Washington Post. “Nó quá đắt đỏ. Tới 1 triệu euro. Không [thích hợp] để bảo vệ những thứ nhỏ. Có khả năng dùng cho sân bay, nơi có nhiều máy bay qua lại, hoặc khu bệ phóng tên lửa.”

Hiện nay ở bệ phóng tên lửa nhiều khi phải triển khai nhiều cột thu lôi chi chít chung quanh, nhưng sét đánh vẫn là vấn đề được NASA quan tâm. Đặc biệt là tên lửa dùng trong quân sự. Khi trời giông tố thì giải pháp cột thu lôi buộc tên lửa phải chịu một chút độ trễ.

Tia laser này đương nhiên không giống tia laser mà chúng ta vẫn dùng khi trình chiếu ở hội thảo. Đây là tia laser với xung cực nhanh, tới tận hàng ngàn Hz. Ông Houard cho biết xung nhịp cực nhanh này là nhân tố then chốt khiến thí nghiệm lần này thành công, khác với những lần thất bại trước đó.

Thí nghiệm ở Thụy Sỹ đã thành công dùng laser dẫn sét, nhưng còn xa mới có thể đưa vào ứng dụng thực tiễn. “Chúng ta còn chặng đường rất xa,” nhà vật lý Dwyer nói.