Des scientifiques contrôlent la foudre à l’aide de puissants lasers

Un laser extrêmement puissant a détourné la trajectoire de la foudre, selon de nouvelles recherches.

L’étude, publiée cette semaine (lien plus bas) et réalisée par des scientifiques dirigés par le physicien Aurélien Houard, du Laboratoire d’optique appliquée du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) à Paris, suggère que des lasers pourraient être utilisés à la place ou en complément des paratonnerres physiques. Cette tige métallique fut inventée au 18e siècle par Benjamin Franklin, qui a découvert que les coups de foudre sont des éclairs d’électricité en zigzag. Ces tiges sont reliées à des câbles métalliques qui descendent le long des bâtiments et s’ancrent dans la terre, afin de dissiper l’énergie de la foudre.

Les lasers pourraient finalement servir de protection supplémentaire, portable, pour les aéroports et autres grandes infrastructures. Ils pourraient même réduire le risque de feux de brousse dus à la foudre sèche (sans pluie).

Les chercheurs s’intéressent à l’utilisation des lasers pour modifier le cours de la foudre depuis des décennies, pratiquement depuis le développement des lasers dans les années 1960.

La logique veut que de puissantes impulsions laser créent de minuscules quantités de plasma dans l’air, appelées filaments induits par le laser. Ces filaments peuvent conduire et diriger l’électricité. Mais si cette astuce a fonctionné en laboratoire, les tentatives de la mettre en pratique dans le monde réel, notamment aux États-Unis en 2004 et à Singapour en 2011, ont échoué, jusqu’à aujourd’hui.

Cette équipe internationale de chercheurs de l’École polytechnique, en France, a installé un laser térawatt de la taille d’une voiture près d’une tour de télécommunications sur le mont orageux du Säntis, en Suisse. La tour de télécommunications est frappée par la foudre environ 100 fois par an.

Le laser en action. (TRUMPF/ Martin Stollberg)

Le physicien Aurélien Houard, du Laboratoire d’optique appliquée du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) à Paris, et ses collègues ont affronté des heures d’orage pour vérifier si un laser pouvait guider la foudre loin des infrastructures essentielles. La tour de télécommunications est frappée par la foudre environ 100 fois par an.

Entre juillet et septembre 2021, les chercheurs ont fait fonctionner le puissant laser pendant 6 heures au total pendant les orages. Pendant cette période, il a réussi à détourner quatre coups de foudre.

Photos capturées par les deux caméras à haute vitesse situées sur le mont Säntis. (Houard et col. / Nature Photonics)

Foudre Laser ILM-LLR2 4 23 En plus d’enregistrer directement l’un des impacts à l’aide d’une caméra à haute vitesse, les chercheurs ont pu confirmer que la déviation a fonctionné en détectant les ondes électromagnétiques et les éclats de rayons X provenant des quatre impacts de foudre.

Le dispositif expérimental (à gauche) et une image (à droite) montrant la zone de filamentation au-dessus de la tour. (Houard et col./ Nature Photonics)

Bien que les chercheurs soient enthousiasmés par les résultats, ils souhaitent mener d’autres expériences dans différents endroits pour confirmer leurs conclusions avant de recommander à chaque aéroport d’installer un laser.

Ils espèrent néanmoins que leur technique offrira un nouveau moyen de protéger les objets, et les personnes, de la foudre.

L’étude publiée cette semaine dans la revue Nature Photonics : Laser-guided lightning, présentée sur le site de l’Université de Genève : Dévier la foudre grâce au paratonnerre laser et la page du projet sur le site du Laboratoire d’optique appliquée du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) : Le projet de paratonnerre laser (LLR – Laser Lightning Rod).

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Source : GuruMeditation