避雷新突破 首用激光改路徑

（星島日報報道）天空中閃電放電會造成相當大的損害和傷亡，因此除傳統避雷針外，科學家也在尋求更好的保護方法。一個國際科研團隊宣布，他們首度利用激光光束引導閃電至較安全的路徑，希望這項技術有助防範致命閃電，以及保護機場、電力站等關鍵基礎設施免受閃電打擊。
閃電是一種複雜的現象，由暴風雲和地面之間正負電荷的不平衡引起。美國發明家富蘭克林在一七五○年做了著名的風箏實驗，在雷雨天將繫上鑰匙的風箏放飛後製作了第一枝避雷針，但想不到多個世紀以來，這仍算是很先進的技術。如今科學家正努力以二十一世紀的科技改進十八世紀的技術，他們採用的高功率激光系統，或許會為防雷技術帶來革命性巨變。來自六個機構的國際團隊近日在英國《自然‧光子學》期刊發表研究，展示了由短而強的激光脈衝在天空中形成的激光束，可在相當長距離上引導閃電，改變閃電劈下時的路徑。

激光發射後，會將天空中沿路的氮與氧離子化，形成一條導電通道，吸引閃電。由巴黎綜合理工學院和瑞士日內瓦大學等機構領銜的國際研究團隊，在瑞士海拔二千五百米的森蒂斯峰（Mount Santis）山頂上進行兩個月的實驗。那是歐洲其中一個最頻繁受到雷擊的地方。科學家在一個設有避雷針、高一百二十四米的電訊塔旁，向天空發射每秒一千次的高功率激光。二○二一年夏天，在電訊塔約三公里範圍內發生的超過六小時雷暴活動中，激光光束四次成功將閃電導向塔上的避雷針。其中一次被高速攝影影機拍下，閃電跟隨激光光束「走」了約五十米。

研究主要作者、巴黎綜合理工學院應用光學實驗室的物理學家霍華德（Aurelien Houard）說：「我們希望首度證明激光可以對閃電產生影響，而且最容易引導它。」霍華德表示，下一步是將激光光束引導距離增至數百米，理論上有一台更大、更強的激光發射器就能做到。但他預期可能還需要十至十五年的研究，這種激光避雷針才會普遍應用。

研究人員認為，此次實驗能成功，是因為這次使用的激光重複頻率，比之前的實驗高出兩個數量級。他們表示，這項研究為超短激光在大氣中的新應用鋪平了道路，並為機場、發射場或大型基礎設施的激光防閃電技術的發展，邁出重要一步。