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美科学家制造人工闪电:研究意义大

2015/6/26 15:22:56来源:新浪科技作者:晨风责编:远洋评论:

北京时间6月26日消息,据美国《连线》网站报道,显而易见,闪电是难以开展相关研究的。于是美国佛罗里达大学国际雷电研究与测试中心(ICLRT)的马丁·乌曼(Martin Uman)与他的研究组成员们自己开发了一套能够人工制造闪电的装置。他们的方法是:走进一场风暴,然后发射一枚带着铜线的火箭。

利用每秒100万帧高速摄影技术拍下的人工闪电产生瞬间

为了触发闪电,乌曼与他的研究组将一枚6英尺(约1.8米)的业余火箭尾部系上一卷长2300英尺(约合700米)的铜线,铜线的下方则连接着一根金属棒。火箭发射之后可以升高到3~7英里高(约合4800~11200米),直接飞向风暴中心。

一旦火箭拖着铜丝抵达雷暴云中心,大地与雷暴云之间的强大电位差将产生强烈放电,大量负电荷向下传导并击中地面的金属棒,与此同时一股强大的电流向上传播,并在此过程中产生明亮的闪电。整个过程的产生机制与效果几乎与自然界发生的“天然闪电”是完全一致的。于是,通过这种方式就可以预先设定闪电发生的地点和时间,这样也就可以提前安排好相关的设备进行数据的采集,如使用每秒100万帧的高速相机和其他设备记录一些关于闪电的基本物理学参数,或考察不同的材料在雷击之下的效果。

他们的研究包罗万象,比如乌曼的研究组证实了闪电的破坏力无法击穿保存核废料的容器。而接下来他们将要开展的一个项目是由美国国防部高级研究计划局(DARPA)资助的一个研究计划:对所谓超低频无线电波(10-30 kHz)开展研究,这是闪电在地球电离层(距离地面30~60英里,约合48~96公里)中产生并传播的一种无线电波信号。

这项研究的首席科学家罗伯特·摩尔(Robert Moore)指出:“全世界各地的海军都需要依靠超低频通讯与潜艇保持联络。”在历史上,这种超低频无线电波也曾被用于地理定位,摩尔相信这项技术将有潜力在未来作为当GPS系统失效时的替代定位手段。目前国际雷电研究与测试中心的专家们正在全球各地布置超低频信号接收器,其中甚至包括格陵兰和南极地区,并不断开展利用闪电以及窄波通讯技术进行的定位测量实验。用摩尔的话来说,研究组的总体目标是“将超低频遥感技术推进至21世纪”。

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关键词:闪电GPS

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