Laser als Blitzableiter
Gemeinsame Meldung von FZD und FU Berlin
Die Wissenschaft ist ihrem Ziel, Blitze schadlos vom Himmel zu holen, einen großen Schritt näher gekommen. Einem Team aus Physikern der Freien Universität Berlin, des Forschungszentrums Dresden-Rossendorf, der Universitäten Lyon und Genf sowie des französischen Center for Scientific Research (CNRS) ist es erstmals gelungen, mit Hilfe eines extrem starken Lasers elektrische Entladungen in Gewitterwolken zu erzeugen.
Der Superlaser „Teramobile” erzeugt ultrakurze Lichtblitze. Die Laserimpulse liefern in der extrem kurzen Zeit von nur 100 Femtosekunden (0,000 000 000 000 1 Sekunde) soviel Leistung wie alle Kraftwerke der Erde zusammen, nämlich ca. zwei Milliarden Kilowatt. Dadurch wird die Luft entlang des Laserstrahls ionisiert und es entsteht ein Strom leitender Plasmakanal. Dieses Phänomen wollen sich die Forscher zunutze machen. Ihre Überlegung: „Feuert“ man solche Laser-Impulse auf Gewitterwolken ab, könnten die entstehenden Plasmakanäle im Prinzip von der Wolke bis zum Erdboden reichen und somit Gewitterwolken gezielt entladen – ähnlich einem Blitzableiter.
Die Wissenschaftler starteten deshalb ein entsprechendes Experiment in Neu Mexiko. Vom knapp 3300 Meter hohen South Baldy Peak aus schickten sie 2007 mit dem Teramobile Laserlichtblitze in Gewitterwolken. Die Lichtimpulse lösten zwar keine Blitze aus, weil die entstandenen Plasmakanäle noch zu kurz waren, um die Energie bis zum Erdboden zu leiten. Aber sie erzeugten elektrische Entladungen in den Gewitterwolken. „Wir haben erstmals mit Laserlicht die Vorstufe eines Blitzes in einer Gewitterwolke erzeugt“, sagt Professor Dr. Ludger Wöste, Physiker an der Freien Universität Berlin und einer der Leiter des Teramobile-Projektes. Nun wollen die Wissenschaftler versuchen, die Laserstärke und Impulsdichte noch zu erhöhen, um auf diese Weise längere Plasmakanäle zu erzeugen, die bis zur Erde reichen.
Die Forschungen sind besonders für die Luftfahrt interessant. Denn Flugzeuge sind gerade bei Landungen häufig durch Blitzeinschläge gefährdet. Femtolaser auf Flughäfen könnten Gewitterwolken frühzeitig gezielt entladen und Maschinen so vor Blitzgefahr schützen.
Das „Teramobile“ wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und seinem französischen Pendant CNRS finanziert.
Der Teramobile Laser kommt vor der Halle an, wo er während der Kampagne installiert wird. (Bild: Teramobile)
Veröffentlichung:
"Electric events synchronized with laser filaments in thunderclouds," Jérôme Kasparian et al, Optics Express, Vol. 16, Issue 8, April 14, 2008, S. 5757-63.
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