par Dans un développement qui aurait tout à fait sa place dans un film catastrophe de science-fiction, les chercheurs ont mis au point un faisceau laser capable de détourner la foudre.
Pointant vers le ciel depuis le spectaculaire mont Santis dans le nord-est de la Suisse, le soi-disant paratonnerre laser a été salué par ses créateurs comme la plus grande avancée dans la protection contre les orages depuis Benjamin Franklin.
L’un des pères fondateurs de l’Amérique, Franklin a inventé le paratonnerre en 1752. Depuis lors, les mâts métalliques sont restés la forme de protection la plus efficace.
Mais alors qu’un paratonnerre est limité dans la portée de sa protection par sa hauteur (par exemple, une tige de 10 mètres de haut couvrirait un rayon de 10 mètres), la solution à base de laser promet de faire le travail pour des zones plus larges.
Dans des découvertes publiées dans la revue Nature Photonics, les chercheurs révèlent que leur nouveau mât a réussi à dévier quatre coups de foudre sur plusieurs dizaines de mètres – même dans les conditions météorologiques les plus difficiles.
Le paratonnerre laser – mesurant 1,5 mètre de large, huit mètres de long et pesant plus de trois tonnes – était stationné au sommet même du mont Santis, à quelque 2 500 mètres d’altitude.
Là se trouve une tour de télécommunication Swisscom, qui était équipée d’un paratonnerre normal.
Pendant trois mois, de juin à septembre 2021, les chercheurs ont surveillé les performances de la barre laser améliorée, qui était activée chaque fois que des tempêtes étaient prévues pour protéger la tour.
Le coordinateur du projet, Aurélien Houard, du Laboratoire d’Optique Appliquée en France, a déclaré : “Le but était de voir s’il y avait une différence avec ou sans le laser.
“Nous avons comparé les données recueillies lorsque le filament laser a été produit au-dessus de la tour – et lorsque la tour a été frappée naturellement par la foudre.”
Parmi les autres institutions impliquées dans la recherche, citons l’Université de Genève et le fabricant spécialisé basé à Munich TRUMPF, qui a conçu le laser.
Des caméras à grande vitesse ont montré que la foudre était «déviée» par le laser. Image : Photonique de la nature
Comment fonctionne le paratonnerre laser ?
Un paratonnerre traditionnel vise à attirer les éclairs puis à guider les volts dans le sol.
Le paratonnerre laser fonctionne selon le même principe de guidage du pêne, mais plutôt que via un poteau métallique, il le fait en générant des canaux d’air ionisé à l’aide de son faisceau laser.
C’est à ce moment que les molécules d’air sont chargées électriquement et leur confèrent une qualité conductrice comme le métal.
L’auteur de l’étude, Jean-Pierre Wolf, de l’Université de Genève, a expliqué : “Lorsque des impulsions laser de très haute puissance sont émises dans l’atmosphère, des filaments de lumière très intense se forment à l’intérieur du faisceau.
“Ces filaments ionisent les molécules d’azote et d’oxygène de l’air, qui libèrent des électrons libres de se déplacer. Cet air ionisé, appelé plasma, devient un conducteur électrique.”
Image : Photonique de la nature
Que se passe-t-il ensuite ?
On espère que le paratonnerre laser pourra être utilisé non seulement en tant que tel, mais pour s’étendre vers le haut à partir d’un mât traditionnel et augmenter la taille de la zone qu’il protège.
Le professeur Wolf a déclaré qu’après presque un an d’analyse, l’équipe a conclu que les faisceaux de la tige laser pouvaient guider la décharge d’un boulon sur près de 60 mètres avant d’atteindre la tour Swisscom – une augmentation spectaculaire de la zone de protection.
A terme, il pourrait prolonger de 500 mètres une tige de 10 m de haut.
Les scientifiques disent que cela pourrait changer la façon dont les aéroports, les sites de lancement et d’autres sites d’infrastructure importants sont protégés contre les coups de foudre, qui tuent environ 24 000 personnes chaque année.
