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Dans la toute première expérience réelle de ce type, les scientifiques ont réussi à contrôler la trajectoire de la foudre dans le ciel, grâce à un laser à tir rapide qui pourrait être utilisé pour protéger les infrastructures contre les dommages causés par un orage.
L’expérience a été menée en 2021 par un groupe d’environ 25 chercheurs du Projet de paratonnerre laser (LLR)une initiative européenne qui a été lancée dans le but de développer un système laser pour contrôler la foudre.
Dans un résumé à partir de 2021 décrivant le projet, les scientifiques ont déclaré qu’un faisceau laser suffisamment intense devrait fonctionner comme un fil métallique, forçant la foudre à parcourir son chemin.
Pour prouver cette théorie, ils ont créé un laser haute puissance de 2 millions d’euros capable de déclencher 1 000 impulsions à haute énergie par seconde, qu’ils ont ensuite testé à côté de la tour de télécommunications Säntis dans les Alpes suisses. On estime que la tour est frappée par la foudre environ 100 fois par an.
Là, plus de 10 semaines d’observation et plus de six heures d’orages entre juillet et septembre 2021, la tour a été touchée par au moins 16 éclairs, avec quatre éclairs frappant alors que le laser était actif.
Dans un cas enregistré par des caméras à grande vitesse grâce aux conditions de ciel clair, un coup de foudre a suivi la ligne droite exacte du faisceau laser sur environ 50 mètres, montrant que la technologie fonctionnait comme prévu.
Dans le cas des trois éclairs que les caméras n’ont pas pu capturer en raison du temps nuageux, les chercheurs ont examiné les ondes radio émises par la foudre et ont constaté que les frappes avaient à nouveau suivi la trajectoire créée par le laser.
Les résultats de l’expérience au sommet de la montagne ont été publiés dans Photonique de la nature cette semaine.
Paratonnerre de haute technologie
Les scientifiques tentent d’exploiter la puissance de la foudre depuis plus de 20 ans, mais c’est la première fois que les lasers se sont avérés efficaces pour maîtriser la charge électrique de la foudre dans un scénario réel.
La technologie anti-foudre la plus couramment utilisée actuellement dans le monde est le paratonnerre, un poteau métallique de plusieurs mètres de long enraciné dans le sol.
En raison de leur hauteur limitée, les tiges métalliques ne peuvent pas être utilisées pour protéger de grandes surfaces telles que les aéroports et les rampes de lancement de fusées.
Un faisceau laser à tir rapide comme celui utilisé dans l’expérience des Alpes suisses, d’autre part, serait capable de couvrir ces zones et infrastructures plus vastes, interceptant la foudre haut dans le ciel.
En projetant des rafales intenses de lumière infrarouge dans le ciel à 1 000 fois par seconde, le laser du projet LLR crée un chemin de moindre résistance pour la foudre, arrachant les électrons des molécules d’air et formant un canal d’air ionisé à faible densité.
Alors que l’objectif principal de la recherche est d’utiliser un jour cette technologie pour mieux nous protéger, nous et notre infrastructure, de la foudre, les coûts élevés du faisceau laser produit par le projet LLR rendent peu probable que cela se produise dans un avenir immédiat.
Le chercheur principal Aurélien Houard, physicien au Laboratoire d’optique appliquée de Paris, a déclaré à Nature que le fait que le laser du projet soit, jusqu’à présent, unique en son genre signifie qu’il faudra du temps pour rendre la technologie moins chère et plus pratique.
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