Các nhà khoa học lần đầu tiên dùng laser ‘dẫn đường’ tia sét

Lần đầu tiên các nhà khoa học sử dụng chùm tia laser để chuyển hướng tia sét. Họ kỳ vọng kỹ thuật mới này sẽ giúp bảo vệ chống lại những tia sét chết người.

Thiết bị chuyển hướng sét được đặt trên ngọn núi Santis tại Thụy Sĩ. Ảnh: Reuters

Theo hãng thông tấn AFP ( Pháp), sét đánh từ 40 đến 120 lần mỗi giây trên toàn thế giới, làm hơn 4.000 người thiệt mạng và gây thiệt hại hàng tỷ USD mỗi năm. Đến nay, phương tiện chính bảo vệ khỏi sét vẫn là cột thu lôi được phát minh bởi nhà thông thái người Mỹ Benjamin Franklin vào năm 1749.

Một nhóm các nhà khoa học từ 6 tổ chức nghiên cứu đã làm việc trong nhiều năm để sử dụng ý tưởng tương tự nhưng thay thế cột kim loại đơn giản bằng tia laser tinh vi và chính xác hơn nhiều.

Mới đây, trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Photonics hôm 16/1, các nhà khoa học đã mô tải lại việc sử dụng chùm tia laser – được bắn từ đỉnh một ngọn núi ở Thụy Sĩ – để dẫn đường tia sét đi xa hơn 50 m.

Ông Aurelien Houard, nhà vật lý tại phòng thí nghiệm quang học ứng dụng thuộc Viện ENSTA Paris (Pháp) và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi muốn đưa ra bằng chứng đầu tiên rằng tia laser có thể có ảnh hưởng đến tia sét – và đơn giản nhất là dẫn đường nó”.

Sét là hiện tượng phóng tĩnh điện vốn tích tụ trong các đám mây bão hoặc giữa các đám mây và mặt đất. Tia laser tạo ra plasma, trong đó các ion và electron tích điện làm nóng không khí.

Ông Houard cho biết không khí trở nên “dẫn điện một phần và từ đó tạo đường đi được ưu tiên của tia sét”. Trước đó, khi các nhà khoa học thử nghiệm lý thuyết này ở New Mexico vào năm 2004 nhưng thất bại.

Ông Houard cho biết, thử nghiệm khi đó không thành công vì tia laser không phát ra đủ xung ánh sáng mỗi giây. Ông bổ sung rằng rất khó để “dự đoán nơi tia sét sẽ đánh xuống”.

Đối với thí nghiệm mới nhất, các nhà khoa học sử dụng thiết bị laser cỡ tương đương chiếc ô tô và nặng hơn 3 tấn – có thể phát ra hàng nghìn xung ánh sáng trong một giây.

Họ đưa thiết bị này lên đỉnh núi Santis cao 2.500 mét ở Đông Bắc Thụy Sĩ. Đỉnh Santis là nơi có tháp viễn thông bị sét đánh khoảng 100 lần mỗi năm.

Trong một cơn bão mùa hè năm 2021, các nhà khoa học đã có thể chụp ảnh chùm tia laser của họ “điều khiển” một tia sét di chuyển khoảng 50 mét. Qua 2 tháng thử nghiệm trong năm 2021, các nhà khoa học đã thực hiện thành công 4 lần.

Ông Houard cho biết: “Cột thu lôi được sử dụng ở hầu hết mọi nơi để chống sét, nhưng diện tích mà chúng có thể bảo vệ chỉ giới hạn trong vài mét hoặc hàng chục mét. Hy vọng là có thể mở rộng sự bảo vệ đó đến vài trăm mét nếu chúng ta có đủ năng lượng trong tia laser”.

Giáo sư Manu Haddad tại Đại học Cardiff (Anh) nhận định: “Chi phí của hệ thống laser là rất cao so với cột thu lôi đơn giản. Tuy nhiên, laser có thể là một cách đáng tin cậy hơn để định hướng phóng sét và điều này có thể quan trọng đối với việc chống sét cho các thiết bị quan trọng trên mặt đất”.