Onweer
Onderzoekers temmen bliksemschicht met een laser
Een bliksemafleider voorkomt dat lichtflitsen hoge gebouwen treffen. Met een laser kan dat ook, bewijzen fysici.
Het behoort tot het heftigste wat de natuur in huis heeft. Met donderend geweld springt de lading van onweerswolken over. Elke seconde worden vijftig plaatsen op aarde getroffen door de bliksem. Jaarlijks komen er zo’n vierduizend mensen bij om, terwijl de schade in de vele miljarden loopt. Het enige wapen dat de mens ertegen heeft, is de bliksemafleider, een koperdraad die de bliksemstroom direct van het topje van – hoge – gebouwen naar de grond leidt. Een principe dat halverwege de achttiende eeuw door Benjamin Franklin werd bedacht. En dat niet altijd bescherming biedt.
De laatste decennia wordt met alternatieven geëxperimenteerd. Met kleine raketjes bijvoorbeeld. Waar een koperdraad aan hangt en die bij dreigend onweer in de wolk worden geschoten, opdat deze zijn elektrische lading snel kwijt kan. Dat bleek echter een kostbare aanpak.
Zwitserse en Franse fysici presenteren maandag in het vakblad Nature Photonics een succesje met een andere aanpak. Ze zijn erin geslaagd een bliksemstraal van richting te veranderen met hulp van een laser. Het was al langer bekend dat dit mogelijk was: krachtig laserlicht kan de lucht – die van zichzelf stroom nauwelijks geleidt – ioniseren waardoor een elektrisch pad voor de bliksem wordt geschapen. De grote opgave was om dit in het echt te verwezenlijken. Niet in een laboratorium dus, maar in de buitenlucht, tijdens een onweersbui.
Zendmast
De locatie was snel gevonden: de Säntis, een 2500 meter hoge berg in Zwitserland, waar een zendmast staat die zo’n honderd keer per jaar door de bliksem wordt getroffen. Daar moest dus ook de laser met zijn voeding komen. Eentje die in hoog tempo (duizend keer per seconde) krachtige pulsjes afvuurt. Het moesten pulsjes zijn omdat anders de ionisatie niet tot stand kwam, en ze moesten elkaar snel opvolgen om het elektrische pad in stand te houden.
In de zomer van 2021 was het zo ver. De laser stond zo afgesteld dat hij langs de top van de toren scheerde, en pas voorbij dat punt ioniseerde. Toen begon het te onweren. Tijdens een aantal inslagen heeft de laser zijn werk gedaan, maar het overtuigendst is de foto van 24 juli 2021 waarop te zien is hoe een bliksemflits de laserstraal kruist, vervolgens vijftig meter het ‘aangelegde pad’ volgt en dan op de bliksemafleider stuit.
Het is niet helemaal duidelijk hoe dit idee praktisch kan worden toegepast. De auteurs suggereren dat het een aanvulling is op de roede van Franklin. Maar dat maakt ze niet minder trots: ze hebben dit heftige natuurfenomeen getemd.
Lees ook:
Hoe ontstaat een bliksemschicht? Bijna weten we het zeker
Het dondert en bliksemt alle dagen, en toch schuilen er voor de wetenschap nog raadsels in de onweerswolk. En meer nog in de gloeiende fonteinen, ringen en schotels hoog in de atmosfeer.
