闪电是最危险和最不可预测的自然现象之一，全世界每年有6000至24000人因此丧生。此外，闪电还会导致停电、电力网络和电器损坏以及造成数十亿欧元损失的森林火灾。现在，在瑞士山区高处工作的科学家正在开发基于激光的技术，以结束闪电给人类社会带来的威胁。

日前，通快公司与瑞士日内瓦大学合作的欧盟激光避雷针项目的首批实验已经完成。该项目使用了高重复太瓦激光器，并将其装备在阿尔卑斯山脉的森蒂斯峰山顶。森蒂斯峰海拔2500米，是瑞士东北部阿尔卑斯山脉最高的山峰。山峰周围的极端天气条件使其成为研究闪电的理想场所。

■瑞士森蒂斯山顶高发射塔站照片，该站配备了研究雷击击中其避雷杆的能力。这座塔平均每年被闪电击中100次，比瑞士任何其他地方的避雷杆都多，因此是研究闪电最合适的地点之一

研究人员的目标是使用激光系统进行一系列天气实验特别是控制来自暴风云的闪电，并将雷击引导至不会造成人员和财产损伤的地方。该项目使用的激光器被称为“超级”激光器，这台来自通快公司的激光设备长度超过29.5英尺，重约5吨。设备运行时，激光束在风暴云中形成了一条称为“激光灯丝”的通道。当闪电发生时，确保闪电以受控的方式跟随通道击中地面。

据悉，激光器将从避雷杆（超过400英尺高）的尖端发射激光束，引导闪电并创建一条引导闪电的通道。激光灯丝延伸至塔顶避雷杆之外的天空中。配合山顶已经装配的闪电测量仪器，连同闪电连续干涉仪和高速摄像机将提供即时的闪电诊断。

“激光避雷针是目前同类产品中最强大的激光器之一”，通快的激光工程师Clemens Herkommer说，“通过每秒向云层发射一千个激光脉冲，可以安全地释放闪电。”通常情况下，机场、核电站、摩天大楼和森林最容易受闪电袭击。仅在美国，每年由于风暴和雷击造成的空中交通中断以及飞机和电线受损，就造成了50亿美元的经济损失。”

项目组专家预计，在森蒂斯峰山顶组装的这台激光器，预计会遭受数百道闪电。仅6-8月的雷暴活动高峰期，该地区就会受到这一数量闪电的影响。当前，该项目由日内瓦大学研究员让-皮埃尔·沃尔夫领导。随着实验的进行，研究团队希望在今年夏季结束时获得一些初步结果。

■激光避雷针作为保护装置，将有害雷击转移到位于安全位置的常规避雷针以保护敏感场所

引导和触发自然雷击

避雷针被动控制广泛用于固定装置的外部保护。然而在多数情况下，受保护物体无法支撑笨重的金属杆，因此需要易于部署的主动保护。此外，传统避雷针也无法避免由雷击引起的强电磁场所引发的各种间接影响，例如过电压。因此，将雷击转到另一个位置是保护敏感场所（机场、炼油厂甚至飞机）的首选解决方案。

由激光灯丝生成高重复率持续的低密度空气通道，将成为接地高大物体与闪电之间的“连接线路”，引导闪电将能量释放至避雷杆。激光诱导闪电的演示将在瑞士森蒂斯峰闪电研究站点使用高平均功率（1kW）、高脉冲能量激光器（1J）进行。