科学者が初めてレーザーを使って雷を「誘導」

AFP通信社（フランス）によると、世界中で毎秒40～120回の雷が発生し、毎年4,000人以上が死亡し、数十億ドルの損害が発生している。今日に至るまで、雷に対する主な防御手段は、1749 年にアメリカの博学者ベンジャミン・フランクリンが発明した避雷針です。

6つの研究機関の科学者チームは、同じアイデアを利用しながら、単純な金属棒をはるかに洗練され精密なレーザーに置き換えることに何年も取り組んできました。

最近、1月16日にネイチャーフォトニクス誌に掲載された研究で、科学者らは、スイスの山頂から発射されたレーザー光線を使って50メートル以上離れた場所に雷を誘導したと述べている。

「レーザーが雷に影響を与えることができる、そして最も簡単に言えば、雷を誘導することができるという初の証拠を提供したかったのです」と、パリのENSTA研究所応用光学研究所の物理学者で、この研究の主執筆者であるオーレリアン・ウアール氏は述べた。

雷は嵐の雲の中や雲と地面の間に蓄積される静電気の放電です。レーザーはプラズマを発生させ、その中で荷電イオンと電子が空気を加熱します。

ウアード氏は「空気は部分的に導電性となり、雷にとって好ましい経路を作り出す」と述べた。以前、科学者たちが2004年にニューメキシコでこの理論をテストしたが、失敗した。

ウアード氏によると、当時のテストはレーザーが1秒当たりに十分な光パルスを発しなかったために失敗したという。 「雷がどこに落ちるかを予測するのは難しい」と彼は付け加えた。

最新の実験では、科学者らは自動車ほどの大きさで重さが3トン以上あり、1秒間に数千回の光パルスを放射できるレーザー装置を使用した。

彼らはこの装置をスイス北東部にある標高2,500メートルのサンティス山の頂上まで持ち込んだ。サンティス山には、年間約 100 回雷が落ちる通信塔があります。

2021年の夏の嵐の際、科学者たちはレーザー光線が稲妻を「誘導」して約50メートル移動させる様子を撮影することができた。 2021年に2か月間にわたるテストで、科学者たちはそれを4回成功させました。

避雷針は雷保護のためにほぼあらゆる場所で使用されているが、保護できる範囲は数メートルから数十メートルに限られているとウアード氏は述べた。レーザーに十分なエネルギーがあれば、その保護範囲を数百メートルまで拡張できると期待しています。」

カーディフ大学（英国）のマヌ・ハッダッド教授は次のようにコメントしている。「レーザーシステムのコストは、単純な避雷針に比べて非常に高いです。しかし、レーザーは雷放電を誘導するより信頼性の高い方法である可能性があり、これは地上の重要な機器の雷保護にとって重要となる可能性があります。」