Un faisceau laser pointé vers le ciel peut dévier la foudre, a montré un projet basé en Suisse, dans ce que les scientifiques impliqués considèrent comme l’avancée la plus significative dans la technologie de protection contre la foudre depuis que Benjamin Franklin a inventé la tige conductrice en métal au milieu du 18e siècle. .

Le « paratonnerre laser » a dévié quatre éclairs sur la tour émettrice de Swisscom sur le mont Säntis à Appenzell pendant six heures d’activité orageuse. Les décharges électriques suivaient le parcours d’un faisceau laser à haute fréquence dans l’air jusqu’à 60 mètres.

« Notre travail représente une avancée majeure dans le développement de la protection laser contre la foudre pour les infrastructures critiques telles que les aéroports, les rampes de lancement et les centrales électriques », a déclaré Jean-Pierre Wolf de l’Université de Genève, auteur principal d’un article publié dans le résultats de l’expérience dans le journal photonique nature.

Il a déclaré que le test faisait suite à 20 ans de recherche et d’essais en laboratoire pour développer un laser capable de guider des éclairs dans l’air sans nécessiter d’apports d’énergie importants ni poser de risques pour la sécurité. L’équipe a opté pour un système de Trumpf, la société allemande de lasers, qui déclenche des impulsions extrêmement courtes de lumière intense, chacune durant un billionième de seconde, 1 000 fois par seconde.

Ce faisceau ionise les molécules d’air sur son chemin, créant un canal électriquement conducteur pour guider le coup de foudre. L’objectif est de protéger une zone plus grande que les tiges métalliques de Franklin qui dépassent des grands immeubles et des installations critiques du monde entier pour transmettre en toute sécurité la foudre au sol sans endommager la structure elle-même.

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Les expériences de Säntis ont démontré que le système laser fonctionnerait dans des conditions météorologiques extrêmes associées aux orages, y compris la pluie et la grêle. Il pourrait même percer des nuages ​​bas autour du sommet de la montagne.

Un faisceau suit le faisceau laser sur une soixantaine de mètres avant d’atteindre la tour Swisscom © Xavier Ravinet/UNIGE

Le consortium européen à l’origine du projet de parafoudre laser comprend plusieurs universités et partenaires industriels tels que Swisscom, Trumpf et les sociétés aérospatiales ArianeGroup et Airbus.

Ensuite, les chercheurs visent à améliorer l’efficacité du laser en ajustant sa longueur d’onde et sa fréquence afin qu’il fournisse un chemin de guidage plus long pour les faisceaux. Ils prévoient de demander un financement pour tester le système dans un aéroport.

Le rayon de la zone protégée de la foudre par un paratonnerre métallique traditionnel est à peu près égal à sa hauteur, a déclaré Wolf, donc une tige de 20 mètres de haut protégerait une zone jusqu’à 20 mètres.

« Pour protéger tout un aéroport, il faudrait un poteau métallique de plus d’un kilomètre de haut, ce qui n’est bien sûr pas pratique », a-t-il déclaré. « Donc, pour ce type d’application, la seule possibilité est d’utiliser un parafoudre laser. »

Bien que les expériences du Säntis aient montré que le système actuel pouvait conduire la foudre entre 50 et 60 mètres, l’objectif à long terme est d’étendre sa portée à 500 mètres.

Les dommages causés par la foudre coûtent aux entreprises et aux opérateurs d’infrastructures publiques du monde entier plusieurs milliards de dollars par an, notamment en raison des incendies et des équipements électriques et électroniques endommagés.

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Les conducteurs de faisceau laser n’offriraient pas une protection complète, a déclaré Wolf, mais fourniraient une défense supplémentaire dans les installations vulnérables. Le coût probable d’un système commercialement viable ne sera pas connu, a-t-il ajouté, tant que d’autres travaux de développement ne seront pas terminés.