Des scientifiques développent un laser à tir rapide qui dévie les faisceaux

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Les scientifiques ont montré pour la première fois dans des expériences réelles un laser à tir rapide capable de dévier les faisceaux. Les travaux suggèrent que les faisceaux laser peuvent être utilisés comme paratonnerres pour protéger les infrastructures. En 2020, quelque chose de similaire a été découvert.

« La réalisation est impressionnante, étant donné que la communauté scientifique travaille dur sur cet objectif depuis plus de 20 ans », déclare Stelios Tzortzakis, physicien laser à l’Université de Crète, en Grèce, qui n’a pas participé à la recherche. « Que ce soit utile ou non, seul le temps nous le dira. »

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Les paratonnerres métalliques sont couramment utilisés pour dévier la foudre et dissiper sa charge en toute sécurité. Mais la taille des tiges est limitée, ce qui indique que la zone qu’elles protègent l’est aussi.

Les physiciens se demandent si les lasers pourraient augmenter la protection, car ils peuvent atteindre plus haut dans le ciel qu’une structure physique et peuvent pointer dans n’importe quelle direction. Mais malgré les démonstrations réussies en laboratoire, les chercheurs n’ont jamais eu de succès dans les campagnes sur le terrain, dit Tzortzakis.

Pour changer cela, un groupe d’environ 25 chercheurs a mis en place le projet Laser Lightning Rod, qui a testé un laser haute puissance spécialement conçu pour 2 millions de dollars dans les Alpes suisses. Les scientifiques ont placé le laser près de la tour de télécommunication du Säntis, fréquemment frappée par la foudre. « C’est l’un de ces projets dont tout le monde attendait les résultats », déclare Valentina Shumakova, physicienne des lasers à l’Université de Vienne.

Un faisceau laser suffisamment intense peut créer un chemin conducteur pour que le faisceau descende, tout comme un fil métallique. Les physiciens pensent qu’il le fait en modifiant les propriétés de l’air afin que le faisceau se concentre sur un filament fin et intense. Cela chauffe rapidement l’air, réduit sa densité et crée un chemin favorable pour la foudre. « C’est comme faire un trou dans l’air avec un laser », explique Aurélien Houard, physicien au Laboratoire d’optique appliquée de Paris, qui a dirigé le projet.

Plutôt que d’essayer de dévier le faisceau loin de la tour, les expériences du Säntis ont été conçues pour montrer que le laser pouvait guider le chemin d’un faisceau à travers le paratonnerre de la structure. À l’avenir, des faisceaux similaires guideraient les attaques loin des installations sensibles et vers un paratonnerre éloigné, explique Houard.

Au cours de 10 semaines d’observation, l’équipe a repéré le laser canalisant quatre éclairs pendant six heures d’orages. Une caméra à grande vitesse a clairement montré une attaque suivant la ligne droite du faisceau laser, plutôt que suivant un chemin de ramification.

« Pour 100% des coups où le laser était présent, nous avons mesuré un effet laser », explique Houard. Mais Tzortzakis note que le laser a également été actif pendant de nombreuses heures sans canaliser les attaques. Cela suggère que bien que le laser ait dévié le faisceau, il n’a pas forcé les nuages ​​​​d’orage à se décharger, ce qui serait une meilleure stratégie de protection, dit-il.

Le dernier effort a réussi là où d’autres avaient échoué, dit Tzortzakis, car la tentative précédente utilisait un laser qui ne tirait que quelques impulsions par seconde. Cette équipe a utilisé un laser spécialisé qui déclenche 1 000 impulsions à haute énergie par seconde, ce qui aurait augmenté ses chances d’intercepter le faisceau.

Cependant, le fait que le laser du projet soit unique est également sa plus grande limitation, car il faudra du temps pour réduire le système et le rendre moins cher et plus pratique, explique Houard.

Avec des informations de Nature

Image en vedette : TRUMPF/Martin Stollberg

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