Việc điều khiển tia sét bằng tia laser, tức bắn các xung laser mạnh vào những đám mây giông trong vài tháng vào năm ngoái, mở đường cho hệ thống chống sét dựa trên tia laser tại các sân bay, bãi phóng và các tòa nhà cao tầng.
Aurélien Houard, nhà vật lý tại École Polytechnique ở Palaiseau, cho biết: “Các thanh kim loại được sử dụng ở hầu hết mọi nơi để chống sét, nhưng khu vực mà chúng có thể bảo vệ chỉ giới hạn trong vài mét hoặc hàng chục mét". Bà bày tỏ hy vọng mở rộng sự bảo vệ đó lên đến vài trăm mét nếu có đủ năng lượng trong tia laser.
Tia sét là những tia phóng điện khổng lồ thường phát ra tia lửa trong phạm vi từ 3-5m. Điện tích trong một tia sét mạnh đến mức nó đạt tới 30.000 độ C, nóng hơn khoảng 5 lần so với bề mặt của Mặt trời. Hơn một tỉ tia sét tấn công Trái đất mỗi năm, khiến hàng nghìn người thiệt mạng, số người bị thương gấp 10 lần và thiệt hại lên tới hàng chục tỉ USD.
Các cột thu lôi truyền thống có từ thời Benjamin Franklin - người từng cưỡi ngựa đuổi theo giông bão trước thí nghiệm thả diều nổi tiếng của ông năm 1752. Nhưng trong thời gian gần đây, các nhà khoa học đã tìm kiếm những cách khác để bảo vệ các tòa nhà và đồ vật khỏi tia sét..
Trong bài viết trên tạp chí Nature Photonics, nhà vật lý Houard và các đồng nghiệp mô tả cách đưa một tia laser cực mạnh lên đỉnh núi Säntis ở đông bắc Thụy Sĩ và đặt tia sét gần một tháp viễn thông cao 124m, nơi bị sét đánh khoảng 100 lần mỗi năm.
Các nhà khoa học chờ những cơn bão tập hợp lại và từ tháng 7 đến tháng 9 năm ngoái, đã bắn các xung laser nhanh vào những đám mây giông trong vòng hơn 6 giờ. Các thiết bị được thiết lập để ghi lại những vụ sét đánh cho thấy tia laser đã làm chệch hướng của 4 tia sét theo chiều hướng lên trong suốt quá trình thí nghiệm.
Chỉ có một lần sét đánh vào ngày 21.7 xảy ra trong điều kiện đủ rõ ràng để các nhà nghiên cứu có thể quay phim đường đi của tia sét từ 2 hướng bằng cách sử dụng máy ảnh tốc độ cao cách đó vài km. Đoạn phim cho thấy tia sét đi theo đường tia laser khoảng 50 mét, cho thấy rằng các xung đã giúp định hướng cuộc tấn công.
Tia laser chuyển hướng các tia sét bằng cách tạo ra một đường dễ dàng hơn cho dòng phóng điện đi xuống. Khi các xung laser được bắn lên bầu trời, sự thay đổi chiết suất của không khí khiến chúng co lại và mạnh đến mức làm ion hóa các phân tử không khí xung quanh.
Điều này dẫn đến một chuỗi dài các sợi trên bầu trời, nơi những phân tử không khí nóng lên nhanh chóng và bay đi với tốc độ siêu âm, để lại một kênh không khí mật độ thấp, bị ion hóa.
Các kênh này, tồn tại trong thời gian tính bằng milli giây, dẫn điện tốt hơn không khí xung quanh và do đó tạo thành đường đi dễ dàng hơn cho tia sét.
Tia laser đủ mạnh để gây nguy hiểm cho mắt của các phi công và trong quá trình thử nghiệm, giao thông hàng không ở khu vực thử nghiệm đã bị đóng cửa. Nhưng các nhà khoa học tin rằng, công nghệ này vẫn có thể hữu ích, vì các bệ phóng và sân bay thường có những khu vực được áp hạn chế cấm bay.
