Untuk pertama Kalinya, Para ilmuwan Gunakan Sinar Laser untuk Memandu Petir

Para ilmuwan untuk pertama kalinya telah menggunakan sinar laser untuk memandu petir. Mereka berharap cara ini akan membantu melindungi manusia dari sambaran dari petir yang mematikan.

Sekadar informasi, sambaran petir di seluruh dunia telah menewaskan lebih dari 4.000 orang dan menyebabkan kerusakan senilai miliaran dolar setiap tahun. Saat ini, alat penangkal petir yang ada masih sederhana, seperti yang pertama kali digagas oleh Benjamin Franklin pada 1749.

Kini, sebuah tim ilmuwan dari enam lembaga penelitian telah bekerja selama bertahun-tahun untuk menggunakan ide yang sama, tetapi mengganti tiang logam sederhana pada penangkal dengan tambahan laser yang jauh lebih canggih dan presisi.

Dalam sebuah penelitian yang telah diterbitkan dalam jurnal Nature Photonics itu, mereka mengatakan penggunaan sinar laser yang ditembakkan dari puncak gunung di Swiss, mampu mengarahkan sambaran petir lebih dari 50 meter.

"Kami ingin memberikan demonstrasi pertama bahwa laser dapat memengaruhi petir  dan paling sederhana untuk memandunya," kata Aurelien Houard, fisikawan di laboratorium optik terapan dari institut ENSTA Paris dan penulis utama studi tersebut.

“Tapi, untuk aplikasi di masa depan, justru akan lebih baik jika kita bisa memicu petir," kata Houard kepada AFP, Senin (16/1)

Cara kerja

Petir adalah pelepasan listrik statis yang terbentuk di awan badai, atau antara awan dan tanah. Sinar laser menciptakan plasma, di mana ion dan elektron bermuatan memanaskan udara. “Dengan begitu udara menjadi sebagian konduktif, dan karenanya menjadi jalur yang disukai oleh petir," kata Houard.

Ketika para ilmuwan sebelumnya menguji teori ini di New Mexico pada tahun 2004, laser mereka tidak berhasil menangkap petir. “Laser itu gagal karena tidak memancarkan cukup pulsa per detik untuk petir, yang muncul dalam milidetik, “ kata Houard.  Menurut dia memang sulit untuk memprediksi di mana petir akan jatuh.

Untuk eksperimen terbaru, para ilmuwan membawa laser seukuran mobil yang dapat menembakkan hingga ribuan gelombang cahaya per detik  ke puncak gunung Santis setinggi 2.500 meter di timur laut Swiss. Di puncaknya adalah menara komunikasi yang sering disambar petir sekitar 100 kali dalam setahun.

Setelah dua tahun membangun penangkal yang dilengkapi laser yang kuat, butuh beberapa minggu untuk memindahkannya menjadi beberapa bagian melalui kereta gantung. Akhirnya, sebuah helikopter harus menurunkan wadah besar yang akan menampung teleskop.

Teleskop ini berfungsi untuk memfokuskan sinar laser ke intensitas maksimum di tempat sekitar 150 meter di udara -- tepat di atas puncak menara setinggi 124 meter.

Balok tersebut memiliki diameter 20 sentimeter di bagian bawah, tetapi menyempit menjadi hanya beberapa sentimeter di bagian atas.

Selama badai di musim panas 2021, para ilmuwan dapat memotret pancaran sinar laser mereka yang menggerakkan/mengendalikan  petir sejauh 50 meter.

Memicu petir

Sebagian besar petir terbentuk dari prekursor di dalam awan, namun beberapa dapat muncul dari tanah jika medan listriknya cukup kuat.

"Arus dan kekuatan sambaran petir benar-benar menjadi jelas begitu tanah terhubung dengan awan," kata Houard.

“Laser berfungsi memandu salah satu prekursor ini, membuatnya lebih cepat dari yang lain dan lebih lurus," imbuhnya.

Artinya, secara teori, teknik ini dapat digunakan tidak hanya untuk mengendalikan gerak sambaran petir, tetapi juga untuk memicunya sejak awal. Hal itu dapat memungkinkan para ilmuwan untuk melindungi instalasi strategis dengan lebih baik, seperti bandara atau landasan peluncuran roket, dengan memicu sambaran petir pada waktu yang mereka pilih.

Namun, dalam praktiknya, cara itu membutuhkan konduktivitas tinggi dalam plasma laser - yang menurut para ilmuwan belum mereka kuasai. (AFP/M-3)