一道闪电落下，中科院为啥要人工引雷？能将雷电收集起来发电吗？

一道闪电划过，天空惊现“金箍棒”！中科院为啥要人工引雷呢？

眼前这道像金箍棒一样的东西，并不是天外来物，而是2021年7月中科院在山东滨州，开展的人工引雷实验。好家伙，以往只是在各种故事里听说过引天雷，而且多半还是借助其威力对犯错的人进行惩罚。没成想在现实生活中，居然也有人在引天雷，难道中科院的专家们不担心自己受伤吗？

其实这是一种火箭导线人工引雷技术。简单来说，它是用人工引雷火箭拖着一条细细的钢丝，让火箭触碰云端的电流，然后把雷电引下来。之所以要人工引雷，是因为雷电灾害是全球最严重的十大自然灾害之一，每年都会引发无数森林火灾、城市火灾。例如，1989年由雷击引起的环岛油库爆炸事件，造成了近百人的伤亡，几千万的财产损失。更何况，雷电的发生是不可控的，人工引雷可以避免雷电所造成的人员伤亡、财产损失等。早在1967年，美国科学家就利用该技术成功实现了人工引雷。

不过，人工引雷也没有看上去的那么简单，火箭发射时拖着的钢丝要穿越多达几千米的云层，所以它的重量需要经过反复推敲，太重会影响火箭动力，太轻会影响钢丝的强度。而且火箭的速度过快可能会拉断钢丝，过慢则会赶不上带电粒子的漂移速度，导致引雷失败。

中科院人工引雷的原理是啥？

想要知道这个，就得先听一个真实故事。早在1752年，美国享誉世界的科学家和发明家本杰明·富兰克林，进行了一次关于雷电的实验。当时富兰克林带着儿子，趁电闪雷鸣暴风雨即将来临，将一个装着金属杆的风筝放上了高空。刚好有道闪电从风筝上掠过，富兰克林用手靠近风筝上的铁丝时，感受到了一种恐怖的麻木感。之后他将风筝线上的电引入莱顿瓶中，进行了各种电学实验，确定了天上的雷电和人工摩擦产生的电是同一种物质。

一年之后，俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验，不幸被雷电击死。这也让许多人对雷电试验产生了戒心和恐惧。但是科学家骨子里或许都是疯狂的，富兰克林毫不畏惧雷电的死亡威胁，还中得到灵感发明了现代避雷针。

而中科院人工引雷的原理其实与避雷针是一样的。避雷针由接闪器、接地引下线、接地体组成，接闪器一般用15-20毫米，长1-2厘米的圆钢或钢管组成，会固定在支柱上端，经过接地引线和接地体相连。在雷雨天气时，高楼顶部的避雷针会感应到带电云层中的大量电荷，并将大部分电荷聚集在一起，但是避雷针自身的电容很小，不能容纳过多电荷。当云层电荷较多时，避雷针与云层之间的空气被击穿后就会成为闪电的导体。之后，电云层和避雷针会形成通路接地，然后雷电就能顺利倒入大地，避免高层建筑被雷电袭击。而中科院利用火箭拖着铜丝飞到暴云中心引雷，其实就相当于一个延长板的避雷针。

闪电威力那么大，科学家为什么不将闪电的能量利用起来呢？

其实，并不是科学家们不想利用闪电的能量，而是它们真的很难被利用。虽然一道闪电云和大地间的电压可达到1亿伏特，功率可达约100亿千瓦，是葛洲坝水电站发电功率的几千倍，但它的闪电太过于分散了，大规模收集并不靠谱，更何况人们也无法确保在一场雷暴中会不会有闪电击中集电装置。就算有闪电击中目标，但它发生时大部分的力量都会直接释放在云层中，只有25%的闪电会到达地面。而且，它在通向地面时也会散播能量，所以人们费好大劲也只能收获闪电中极小部分的能量。

就算科学家们通过人工引雷装置将闪电引向了地面，但捕捉闪电的难度和成本也非常高。毕竟闪电的爆发的瞬间功率非常巨大，电压动辄上百万千伏，电流动折上万安培，只有承受力量超强的超电容器+顶级配备的高电塔+巨粗的导电棒+超重型的电路，四大组合套餐强强联手，才能将其顺利收服。

一般来说，这种高级的设备都是需要专门设计的，随便挑一个出来，都是一笔难以想象的开支。曾有人粗略的估算过，一个塔上电容器+一个捕捉塔需要约300万人民币，要想在全球装，要花费约600万亿人民币！值得一提的是，就算咱不差钱，也不能保证可以将闪电百分百转化，所以，目前收集闪电能量就相当于去干赔本的买卖。