下雨时,天上的云有的是正极,有的是负极,两种云碰到一起就会发出闪电,同时放出很大的热量,使周围空气受热膨胀,瞬间被加热膨胀的空气会推挤周围空气,引发强烈的爆炸式震动,这就是雷声。
打雷本来是一种自然现象,而2021年7月一段炫酷的雷电视频在网上引起关注。视频中,一枚带有金属导线的小火箭迅速飞上云端,突然一道闪电划破长空,笔直入地。这次高能燃爆不是什么电影特效,而是目前先进的人工引雷技术。
打雷时我们躲都来不及,为什么还要引雷?
人工引雷是我们主动从天上将雷引下来,其中引雷火箭是人工引雷最主要的方式。火箭的外壳由复合材料制成,内部安装的是发动机和点火电炮管。为了让火箭能更平稳降落在地面上,在火箭顶部安装了降落伞。火箭尾部的金属丝是引雷的关键角色,它的作用就是在火箭上升过程中在空中制造出一条引雷路线,让雷电沿着这条路线打在指定的地面上,因此对金属丝的强度、粗细要求非常严格,强度自然越强越好,重量要足够轻。
科研人员经过试验发现,直径为0.2毫米的细钢丝是导线的最佳对象。此外,火箭上升的速度最好控制在每秒150米到190米,因为上升过快容易将火箭尾部的金属丝拉断,太慢又赶不上带电粒子漂移速度。
人工引雷能提供最接近真实的自然雷电模拟源,不但可用于雷电的物理研究,还能对雷电保护装置的性能进行综合实验和评估,从而为我国的雷电监测、预报、预警、雷电防护技术研究和开发提供必要的基础平台,提高雷电灾害的预防能力。不仅如此,雷电还是一种强大的能源资源,如果我们能掌握并储存,将带来不可估量的价值。
(《科普时报》6.30 文川东)