Wednesday, 31. August 2016
31.05.2014
 
 

Technik zur Wetterbeeinflussung nutzt Laser, um Regen und Blitze zu erzeugen

J. D. Heyes

Forscher der University of Central Florida (UCF) haben eine neue Technik entwickelt, mit der gezielt Regen und Blitze erzeugt werden können. Dazu werden Wolken mit einem Laser beschossen. Wie die britische Tageszeitung Daily Mail berichtet, wird bei dieser Technik ein »Doppellaser« in eine Wolke geschossen, um darin bestimmte Partikel zu stimulieren. Wie die Wissenschaftler sagen, könnte die Technik eines Tages eingesetzt werden, um es nach Bedarf regnen oder sogar blitzen zu lassen.

Wie Wissenschaftler am College für Optik und Photonik an der UCF und Forscher der University of Arizona (UA) mitteilen, ist der Erfolg ihrer Experimente darauf zurückzuführen, dass der Laserstrahl mit einem zweiten Strahl umgeben wurde, der als Energiereservoir dient. Dadurch kann der zentrale Strahl weiter geschossen werden, als es bislang möglich war.

 

Dieser zweite Strahl kann den energiereichen Hauptstrahl wieder aufladen und dadurch den Leistungsabfall verhindern. Allein abgeschossen, würde der Hauptstrahl sehr schnell zusammenbrechen. Unter der Überschrift »Externally Refueled Optical Filaments« (Von außen aufgeladene optische Filamente) veröffentlichte die Zeitschrift Nature Photonics kürzlich einen Bericht über die Experimente.

 

Eine »Elektronen-Suppe«

 

Wie die Wissenschaftler erklären, sind die Kondensation von Wasser und die Aktivität von Blitzen auf große Mengen statisch aufgeladener Partikel zurückzuführen. Gelänge es, diese mit der richtigen Art von Laser zu stimulieren, könnten eines Tages bei Bedarf Regenschauer herbeigeführt werden.

 

»Laser können bereits jetzt große Entfernungen überwinden, aber wenn ein Laserstrahl eine bestimmte Intensität erreicht, verhält er sich anders als normal – er kollabiert in sich selbst«, mit diesen Worten zitiert die Daily Mail den Doktoranden Matthew Mills vom Center for Research and Education in Optics and Lasers (CREOL). »Der Kollaps wird so intensiv, dass sich Elektronen aus dem Sauerstoff und Stickstoff in der Luft lösen und ein Plasma entsteht – im Wesentlichen eine Elektronen-Suppe.«

 

Wenn das passiert, versucht das Plasma sofort, den Strahl wieder zu verbreitern; das Ergebnis ist ein Wettstreit zwischen Ausdehnung und Kollaps eines ultrakurzen Laserpulses. Dieser Wettstreit wird als »Filamentation« bezeichnet. Er erzeugt ein Filament oder eine »Lichtschnur«, die sich für kurze Zeit ausbreitet und dann aufgrund der Eigenschaft der Luft verschwindet. »Da diese Filamente bei ihrer Ausbreitung Elektronen in der Luft anregen, bilden sie auf künstliche Weise die Voraussetzung für Regen und Blitze«, sagt Mills.

 

Anderen Forschern ist es gelungen, »elektrische Ereignisse« in Wolken auszulösen, aber keine Blitzschläge. Das Team von UCF und UA arbeitet jetzt an der Entwicklung von Methoden, den Strahl in eine Wolke zu richten, ohne dass er von Blitzen aufgelöst wird. »Es wäre schön, über einen raffinierten Weg zu verfügen, mit dem uns ein beliebig langes ›Filament-Verlängerungskabel‹ zur Verfügung stünde«, erklärten die Forscher.

 

Die Strahlen besser nutzen

 

»Wie sich zeigt, kann man diese absichtliche Verlängerung erzeugen, wenn man einen großen ringförmigen ›Hüllen‹-Strahl um das Filament legt und ihn langsam nach innen bewegt«, erläutert Mills. »Da wir mit unserer Methode die Länge des Filaments kontrollieren können, könnte man die nötigen Bedingungen schaffen, aus der Entfernung einen Regenschauer auszulösen.«

 

»Irgendwann könnte man mit solchen Ideen über weite Strecken hinweg Regen und Blitz künstlich kontrollieren.«

 

Bisher sind Mills und sein Ko-Doktorand Ali Miri laut Daily Mail in der Lage, den Puls von 25 cm auf fast 2,10 m Durchmesser auszudehnen. Gegenwärtig arbeiten sie an einer noch größeren Ausbreitung.

 

»Diese Arbeit könnte am Ende zu ultralangen optisch induzierten Filamenten oder Plasmakanälen führen, die unter normalen Bedingungen nicht zu erreichen sind«, betont Professor Demetrios Christodoulides, der mit den Doktoranden an dem Projekt arbeitet.

 

»Im Prinzip würden solche umhüllten Filamente ungefähr 50 Meter weiter reichen, das ermöglicht verschiedene Anwendungen«, sagt Christodoulides. »Diese Familie optischer Filamente könnte eines Tages zur selektiven Steuerung von Mikrowellensignalen entlang sehr langer Plasmakanäle eingesetzt werden, vielleicht über eine Entfernung von mehreren Hundert Metern.«

 

 

Quellen:

 

DailyMail.co.uk

TheGuardian.com

CNN.com

 

 

 


 

 

 

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