Pas de science-fiction : un laser comme paratonnerre

18. janvier 2023 | Technologies

Des lasers dopés aux terres rares pourraient désamorcer des phénomènes météorologiques dangereux.
La foudre n’est plus considérée aujourd’hui comme une punition divine, mais les décharges électrostatiques sont encore loin d’être bien comprises par les scientifiques. Elles causent régulièrement de gros dégâts, car il n’est pas possible d’installer partout des paratonnerres, par exemple dans les aéroports ou sur les rampes de lancement des fusées. La solution présentée cette semaine dans la revue spécialisée Nature Photonics ressemble à de la science-fiction : à l’aide d’un laser, la foudre est dirigée de manière ciblée vers les parafoudres et perd son potentiel dévastateur.

Une équipe internationale de chercheurs travaille à la mise en œuvre de cette idée sur le mont Säntis, en Suisse orientale. Un laser à solide extrêmement puissant de l’entreprise allemande Trumpf Scientific Lasers est utilisé à cet effet. Le « milieu » du laser, là où la lumière laser est produite, est constitué d’un grenat d’yttrium et d’aluminium dopé à l’ytterbium. Ce cristal artificiel composé d’éléments de terres rares et d’aluminium est également utilisé dans les lasers industriels.

Dans le cadre de leurs expériences, les chercheurs ont tiré des impulsions laser vers le ciel depuis le Säntis pendant un orage. L’air dans la zone d’influence de l’impulsion est alors chargé électriquement, ce qui crée un canal de plasma dont la conductivité est nettement supérieure à celle de l’environnement. Pour simplifier, on peut dire que la foudre emprunte le chemin de moindre résistance tracé par le laser et qui se termine sur le paratonnerre de la tour de transmission située sur la montagne.

Le chemin est encore long jusqu’à la production en série, ce qui nécessite des travaux expérimentaux supplémentaires. Mais cela devrait en valoir la peine : rien qu’en Allemagne, la foudre a causé des dommages à hauteur de 200 millions d’euros en 2021, selon la fédération allemande des assureurs.

Photo: iStock/perreten

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