Chống sét bằng tia laser

Một nhóm nhà nghiên cứu đến từ Đại học Arizona và Central Florida (Mỹ) tin rằng, có thể làm đổi hướng hoàn toàn “lộ trình” của tia sét bằng cách sử dụng các chùm tia lazer được thiết kế đặc biệt, thay vì sử dụng cách truyền thống là sử dụng cột thu lôi để “vận chuyển” an toàn các tia sét ở mức trung bình cùng năng lượng chừng 1 tỷ Joule (J) vào lòng đất.

ExtremeTech cho biết, theo nguyên tắc chung, tia sét sẽ chọn lộ trình có trở kháng ít nhất để đi xuống đất. Một thanh kim loại lớn, với dây điện dẫn vào lòng đất, có trở kháng ít hơn không khí (vốn có điện tích rất cao), vì lẽ đó mà tia sét chọn thanh kim loại để truyền điện xuống đất.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu đổi hướng lộ trình của tia sét bằng tia lazer - (Ảnh minh họa: Rediff.com)

Trong khi đó, tia laser khi di chuyển xuyên qua không khí sẽ để lại một loại khí gas được ion hóa (hay còn gọi là khí plasma), vốn chứa ít hay thậm chí không chứa điện tích với độ dẫn điện cao. Và khi tia sáng (trong trường hợp là tia sét) đi qua vùng không gian với điện dung tối thiểu này thì năng lượng của chúng theo lý thuyết cũng sẽ thay đổi theo.

Tuy nhiên, vấn đề đặt ra ở đây là tia laser không thể di chuyển với khoảng cách xa trong không khí nếu không được “defocus” (tạm dịch là khuyếch đại tập trung).

Do đó, để tạo ra một cột/kênh khí plasma đủ dài - từ mặt đất lên đỉnh tòa cao ốc, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một phương pháp để chiếu (beam) các tia laser “năng lượng cao” xuyên vào không khí.

Phương pháp này được đặt tên là “phễu tiếp tế quang học bên ngoài” (externally refuelled optical filament), và được tạo ra bởi 2 tia laser có cường độ năng lượng khác nhau.

Ông Maik Scheller, nhà nghiên cứu tại Đại học Arizona ví von phương pháp này giống như hai máy bay đang bay cùng nhau, trong đó một chiếc máy bay chiến đấu nhỏ được trang bị một khoang nhiên liệu lớn.

Cụ thể, tia laser đầu tiên với năng lượng thấp sẽ “xé toạc” bầu trời, trong khi tia laser thứ hai ở mức năng lượng cao hơn sẽ tiếp tế (năng lượng) cho tia đầu tiên để nó không bị lạc “mục tiêu”, hay nói chính xác trong trường hợp này là điểm tiếp nhận tia sét.

Mặc dù phương pháp này hiện chỉ thành công trong thử nghiệm thực tế với cột plasma cao 2,1 m (khoảng 7 feet) song nhóm nghiên cứu tin rằng họ sẽ sớm đạt đến mức 49,5 m (165 feet)