Інженери змусили дрони ловити блискавки в небі: як це вдалося і чим корисно

Подробиці про цей проект творці розповіли на офіційному сайті NTT.

Інженери з Японії спроектували блискавкостійку клітку для захисту дронів під час ударів, яку випробували в умовах природних грозових хмар разом із компанією Fujitsu. Вони довели, що клітка забезпечує захист БПЛА на рівні 98% і витримує електричний удар силою 150 кА — вп'ятеро сильніший, ніж б'є звичайна блискавка в природі.

Експеримент включав дві ключові технології: індукцію блискавок з використанням коливань електричного поля для притягання блискавки до дрона та спеціально розроблену захисну клітину, яка запобігає відмові дрона навіть за прямих ударів. Дослідники використовували наземну установку для відстеження сили електричного поля.

Дрон із кліткою підняли на висоту 300 метрів 13 грудня 2024 року, коли грозова хмара, що насувалася, посилила електричне поле. Літальний апарат під'єднали до заземлювального перемикача, і коли перемикач увімкнули, різка зміна електричного поля спричинила удар блискавки. Можливість контролювати блискавки в повітрі з'явилася завдяки тому, що фізики правильно розрахували час заземлювального з'єднання для створення блискавки.

Як повідомляє NTT — це перший задокументований випадок, коли дрон активно викликав блискавки. Захисна клітка та метод ініціювання коливань електричного поля були двома значними досягненнями, які продемонстрував експеримент. Навіть після удару дрон залишався стійким у повітрі завдяки здатності металевого каркаса розподіляти магнітні поля та відводити струм блискавки від крихких компонентів.

Японські фахівці пропонують використовувати мережу дронів для захисту міст і важливої інфраструктури від ударів блискавок, які, за підрахунками, завдають шкоди в розмірі від 702 мільйонів до 1,4 мільярда доларів (від 100 до 200 мільярдів єн) в Японії щороку. NTT планує розгорнути безпілотники, стійкі до блискавок, для точного прогнозування зон ударів, індукування блискавок та їхнього безпечного спрямування. Подальші зусилля будуть зосереджені на підвищенні точності прогнозування блискавок, розумінні формування блискавок і розробці технологій для зберігання і використання енергії індукованих блискавок для практичних застосувань.

Традиційні громовідводи складно використовувати безпечно, особливо у важкодоступних місцях, таких як вітряні турбіни і майданчики для заходів на відкритому повітрі. NTT вважає, що їхня технологія моніторингу, індукції та перенаправлення блискавок за допомогою дронів зможе вирішити цю проблему.

Раніше писали, чи можна добувати енергію за допомогою блискавок. Один розряд виробляє 10 ГВт електрики — у 10 разів більше, ніж тече високовольтними дротами, а також багато тепла і звуку.