Trong một bước tiến đột phá trong công nghệ, một tập đoàn viễn thông hàng đầu tại Nhật Bản đã phát triển một hệ thống drone có khả năng điều khiển sét, mở ra những triển vọng mới cho việc bảo vệ cơ sở hạ tầng và an toàn công cộng. Công nghệ này không chỉ giúp giảm thiểu thiệt hại do sét gây ra mà còn góp phần vào nghiên cứu về hiện tượng tự nhiên này.
Mẫu drone được sử dụng trong các thử nghiệm dẫn dụ sét.
Hệ thống điều khiển sét bằng drone được phát triển bởi một tập đoàn viễn thông Nhật Bản, đã thành công trong việc dẫn dụ và điều hướng sét thông qua việc tạo ra biến động điện trường. Để bảo vệ drone khỏi những tác động của sét, các kỹ sư đã thiết kế một lồng chống sét đặc biệt. Sau nhiều thử nghiệm thành công, kế hoạch triển khai mạng lưới drone này tại các thành phố lớn và khu vực có cơ sở hạ tầng quan trọng đang được thực hiện nhằm ngăn chặn thiệt hại do sét gây ra.
“Chúng tôi hy vọng rằng công nghệ này sẽ không chỉ giúp giảm thiểu thiệt hại do sét mà còn đóng góp vào việc nghiên cứu sâu hơn về quá trình hình thành sét, một hiện tượng vẫn còn nhiều điều chưa được hiểu rõ,” đại diện của tập đoàn cho biết.
Sét là một trong những mối đe dọa tự nhiên lớn, gây thiệt hại lên tới hàng tỷ USD mỗi năm tại Nhật Bản. Mặc dù đã có nhiều biện pháp bảo vệ, nhưng nguy cơ này vẫn tồn tại, đặc biệt là đối với các cơ sở hạ tầng quan trọng. Công nghệ mới này được phát triển với mục tiêu ngăn chặn hoàn toàn sét đánh vào các khu vực đô thị và cơ sở hạ tầng thiết yếu.
Việc sử dụng cột thu lôi truyền thống có nhiều hạn chế, đặc biệt là ở những khu vực khó tiếp cận như tuabin gió hoặc các sự kiện ngoài trời. Để khắc phục vấn đề này, công nghệ dẫn dụ sét bằng drone đã được nghiên cứu, cho phép theo dõi đám mây giông và kích hoạt sét theo cách an toàn.
Trong một thử nghiệm thực địa gần đây, một nhóm nghiên cứu đã hợp tác để kiểm tra khả năng của công nghệ này. Thí nghiệm bao gồm hai công nghệ chính: dẫn dụ sét thông qua biến động điện trường và lồng chống sét được thiết kế đặc biệt để bảo vệ drone khỏi sét.
Cuộc thử nghiệm đầu tiên đã diễn ra tại một khu vực đồi ở thành phố Hamada, tỉnh Shimane, từ tháng 12 năm 2024 đến tháng 1 năm 2025. Mục tiêu là phát triển công nghệ có thể kiểm soát và dẫn dụ sét một cách an toàn, bảo vệ cơ sở hạ tầng quan trọng.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng máy đo mặt đất để theo dõi cường độ điện trường trong suốt quá trình thử nghiệm. Một chiếc drone với lồng chống sét đã bay lên độ cao 300 m khi đám mây dông xuất hiện, làm tăng điện trường. Khi công tắc được bật, biến động trong điện trường đã dẫn đến việc sét đánh.
Đây là lần đầu tiên một chiếc drone chủ động tạo ra sét được ghi nhận. Thí nghiệm này đã giới thiệu hai cải tiến quan trọng: lồng chống sét và kỹ thuật tạo ra biến động điện trường. Ngay cả khi bị sét đánh, drone vẫn giữ được sự ổn định nhờ khả năng phân bố từ trường và chuyển hướng dòng điện sét ra khỏi các bộ phận nhạy cảm.
Thử nghiệm cho thấy lồng chống sét có khả năng bảo vệ lên tới 98% và có thể chịu được sét nhân tạo lên tới 150 kA, mạnh gấp 5 lần so với sét tự nhiên. Việc kiểm soát sét trên không ở khu vực đô thị giờ đây trở nên khả thi nhờ vào những đột phá này.
Trong tương lai, kế hoạch triển khai drone chịu sét sẽ tập trung vào việc dự đoán chính xác khu vực sét đánh, dẫn dụ sét và điều hướng an toàn. Những nỗ lực này không chỉ nhằm cải thiện độ chính xác trong dự đoán sét mà còn giúp hiểu rõ hơn về quá trình hình thành của nó, phát triển công nghệ lưu trữ và ứng dụng năng lượng từ sét vào thực tiễn.
An Khang
