NTT利用無人機誘發/引導雷電的實驗在全球首次獲得成功。該實驗實證了無人機耐雷化技術及利用電場變化的雷電誘發技術的有效性，向實現守護城市與重要基礎設施的「空中避雷針」邁出一步。
引導雷電命中無人機並非易事。無人機需在遭受雷擊後需要能夠繼續保持飛行，而僅僅將無人機放飛到雷雲下方也難以讓雷電命中，因此必須主動誘發雷電。
耐雷無人機（供圖：NTT）
此次，NTT提出並實證了兩項技術。第一項是無人機耐雷化技術。NTT設計出了一種可配備於商用無人機的耐雷籠設計方法，無人機即便遭受雷電直擊，也能避免誤操作或故障的出現。
耐雷籠是一種金屬防護罩，能夠在無人機遭受雷電直擊時使大電流繞行，防止雷電流流經無人機主體。
此外，耐雷籠採取了通過使雷電流放射狀傳導，使大電流產生的強磁場相互抵消，從而降低磁場對無人機產生幹擾的設計。
NTT還對配備耐雷籠的無人機進行了人工雷電施加試驗，確認其可抵禦98%以上的自然落雷，即使在施加相當於自然落雷平均值5倍（150千安）的人工雷擊時，無人機仍未出現故障或誤操作。
第二項技術是，利用電場變化的雷電誘發技術。為誘發雷電，NTT設計出了一種在飛行的無人機與地面間連接導電線，在地面端安裝高壓開關，通過操作開關改變無人機周圍電場強度的方法。
藉助開關在最佳時機連通無人機與地面，可急劇提升無人機周圍的電場強度，從而成功誘發雷擊。
實驗採用了寬2.3米（含螺旋槳）、高0.39米、重10.4公斤的商用無人機，於2024年12月至2025年1月期間，在島根縣浜田市山區的海拔900米處實施。
NTT使用被稱為「場磨儀」的裝置觀測地面電場，當雷雲接近導致附近電場強度升高時，放飛開發的配備自主研發耐雷籠的無人機，嘗試誘發雷電。
2024年12月13日雷雲接近時，看準附近電場強度上升的時機，NTT將連接導線的無人機放飛至300米高度（海拔1200米），並通過地面設置的開關將無人機與地面導電的。
結果觀測到，導線中有大電流通過，同時周圍的電場強度發生顯著變化。此外，在雷電誘發前夕，觀測到導線與地面之間產生了超過2000伏的電壓。
當急劇改變無人機周圍的電場強度時，無人機成功誘發了雷擊，全球首次成功實現了使用無人機進行的引雷（落雷）實驗。
在引雷的瞬間，觀測到破裂聲、絞車部位發光以及無人機耐雷籠的部分熔斷。但與此同時，配備耐雷籠的無人機在引雷後仍能保持穩定飛行。
未來，NTT將進一步提升本次實證的無人機引雷成功率，提高打雷位置預測精度並推進雷電發生機制的研發。
關於藉助無人機的「空中避雷針」的實用化，目前還存在雷電誘發效率優化、導線的操作管理、無人機性能提升、以及無人機飛行法律規制的鬆綁等課題，預計仍需較長時間，目標是在2030年左右實現社會化應用。
此外，NTT還在致力於儲存和利用引雷的雷電能量，正在研究開發雷電能量的儲存方法。測算顯示單次落雷的電能約為400瓩時，相當於普通四口之家一個月的用電量。儘管儲存方法尚處於研究階段，但由於雷電會在短時間內產生大電流，現有電池等設備無法充電，因此正在探討將能量轉化為動能或壓縮空氣等形式進行儲存。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
