大強度短パルスレーザーによる雷の制御

11.01.2018

Credit: teramobile

 

リヨン大学の研究者チームは世界で初めて、雷雲に高出力パルスレーザーを照射して人為的に放電を起こすことに成功した(Prade et al., Optics Express 16, 5757, 2008)。研究チームはニューメキシコ州の山頂上で、フェムト秒レーザーパルスを使って避雷針の役目を持つプラズマフィラメントを作ろうとした。フィラメントの寿命が短すぎるため、落雷は発生しなかったが、レーザーパルスで雷雲自体に放電が起きた。

 

この実験はレーザー光線で落雷を引き起こすための重要な第一歩となることが期待されている。 本格的な落雷を実現するためには、電気の良導体となる長寿命のプラズマフィラメントを作る必要がある。そのためにパルスシーケンスを再プログラミングした。人為的な落雷はその生成メカニズムの研究に重要であるほか、飛行機や電力線などへの雷の影響の評価ができるようになる。下図はプラズマフイラメントの生成メカニズムの模式図。

 

Credit: teramobile

 

大強度パルスレーザーは雷雲の中に伸びる導線のように作用する分子のイオン化されたチャネル(プラズマフイラメント)を空気中に形成できる。落雷を引き起こすためにレーザーを使用するアイデア自体は、30年以上前に提案されていた。しかし、これまでのレーザーでは、長いプラズマチャンネルを生成するのに十分な出力ではなかったため実現しなかった。 

 

研究チームは、フランスの国立科学研究センター(CNRS)とドイツ研究財団(DFG)のテラモバイルプロジェクトに参加し、長いプラズマチャンネルを生成できる強力なモバイルレーザーを開発した。 研究チームは標高が高いため雷雲の近くに位置しているニューメキシコのラングミュア研究所で大気中の放電を測定するために装備されているレーザーで実験を計画した。

 

研究チームはレーザーパルスを照射した後の雲の中を定量化した結果、レーザーパルスが実際に雷雲中にプラズマチャンネルを形成し、その近傍に局所放電を発生した。プラズマチャンネルは、雷がそれらに沿って数メートル以上移動する前に消散した。研究チームはレーザーパルスのパワーを10倍にし、プラズマをより効率的に生成するためのパルスバーストを使用を検討している。

 

ジオエンジニアリングというと飛行機で、どこかの組織が資金を出して秘密裏に行われているケムトレイルをさすことが多い。確かにピナツボ火山の火山灰が太陽輻射をさえぎって地球を冷却したことは事実だが、現在行われている規模では全く冷却効果は期待できない愚かな行為である。一方、もっと賢い実用的なジオエンジニアリングも存在する。