De son marteau mythique, Thor est capable d’invoquer la foudre. Une prouesse réservée à ce dieu tout-puissant. Mais des chercheurs pourraient bien être en mesure de rivaliser. Ils viennent de trouver le moyen de guider la foudre à l’aide d’un laser.

Les paratonnerres sont plutôt efficaces lorsqu'il s'agit de protéger un bâtiment de la foudre. Mais lorsqu'il s'agit de mettre un aéroport ou un parc éolien à l'abri, c'est plus compliqué. Cela nécessiterait un paratonnerre de plusieurs centaines de mètres de haut. Difficile à imaginer. Alors il fallait trouver une nouvelle solution. Et elle viendra peut-être d'une équipe européenne de chercheurs.

Entre juillet et septembre 2021, ils ont testé un système basé sur un laser haute puissance spécialement développé à cet effet. Ils l'ont installé quelque part en Suisse, au sommet du Säntis, près d'une tour de télécommunication munie d'un paratonnerre sur lequel la foudre tombe environ cent fois par an. Et ils ont envoyé vers les nuages, de courts et intenses flashs de lumière infrarouge. Environ mille fois par seconde. De quoi, en arrachant des électrons à certaines molécules d'air, creuser une sorte de chemin de plasma conducteur. Un chemin de moindre résistance menant la foudre tout droit vers le paratonnerre.

La foudre guidée sur quelques mètres

Des images de caméras à haute vitesse et des enregistrements d'ondes radio ont montré que la foudre a effectivement suivi de près la trajectoire du laser sur quatre impacts. Ce qu'elle ne faisait pas lorsque le laser était éteint. De quoi confirmer que le laser a effectivement été en mesure de guider la foudre vers le paratonnerre. Le tout sur environ 50 mètres.

La première image jamais obtenue de la foudre guidée par un laser. © Université de Genève
La première image jamais obtenue de la foudre guidée par un laser. © Université de Genève

Certains s'enthousiasment du résultat. Et ils pensent même déjà à des applications allant au-delà de la sécurité des biens et des personnes. Des applications de recharge, par exemple. Mais d'autres sont plus prudents. Eu égard à la distance de guidage atteinte. Ils rappellent que la foudre voyage généralement sur plusieurs kilomètres. Un problème auquel les chercheurs pourraient répondre à l'aide d'un laser à plus haute fréquence et à plus haute énergie. Un tel instrument, en effet, devrait permettre d'étendre la portée du guidage.


Comment dévier la foudre avec un faisceau laser tracteur

La foudre est l'un des phénomènes naturels les plus fascinants qui existent. Un phénomène sur lequel les Hommes n'ont a priori pas d'emprise. Mais des chercheurs défient aujourd'hui la nature avec une idée folle : parvenir à contrôler la foudre pour choisir son lieu d'impact.

Article de Nathalie MAYER paru le 20/11/2020

Le spectacle de la foudre est merveilleux. Mais lorsque celle-ci frappe, elle peut faire bien de dégâts. Et notamment, allumer des feux de forêt qui prennent parfois de l’ampleur. C’est pourquoi les chercheurs espèrent parvenir à contrôler le phénomène. © Balazs Kovacs Images, Adobe Stock
Le spectacle de la foudre est merveilleux. Mais lorsque celle-ci frappe, elle peut faire bien de dégâts. Et notamment, allumer des feux de forêt qui prennent parfois de l’ampleur. C’est pourquoi les chercheurs espèrent parvenir à contrôler le phénomène. © Balazs Kovacs Images, Adobe Stock

Il y a presque un an maintenant, l'Australie a été victime de méga incendies dévastateurs. Beaucoup d'entre eux ont été allumé par des impacts de foudre. Un scénario qui se répète souvent aussi en Californie. Et c'est notamment dans l'espoir de limiter ce risque que des chercheurs de l’université nationale d’Australie et de l'université de Nouvelle-Galles du Sud, entre autres, étudient des moyens de guider la foudre.

Ils annoncent aujourd'hui être capables de contrôler la trajectoire et la direction de la foudre grâce à un faisceau laser tracteur. Comment ? En copiant le processus à l'origine de la foudre. Pour mieux comprendre, rappelons que le phénomène est la manifestation d'une décharge électrique entre un point chargé positivement au sol et un point chargé négativement dans un nuage d'orage. Suivant le chemin tracé par des gaz ionisés plus conducteurs que l'air qui les entoure.

De la foudre au traitement des cancers

Les chercheurs, donc, ont reproduit ces conditions en laboratoire. Très simplement d'abord, à partir de deux plaques conductrices chargées. Puis en introduisant des microparticules de graphène - piégée et chauffées par un rayon tracteur - dont l'excellente conductivité électrique est susceptible de tracer le chemin parfait pour libérer la décharge et l'orienter à souhait. Si le système n'a pas encore été testé sur le terrain, les résultats obtenus en laboratoire sont encourageants. Il semble pouvoir fonctionner sur de longues distances et ne nécessiter qu'un laser de faible puissance. Mais pour réellement contrôler la foudre, les chercheurs devront trouver le moyen de dissiper en toute sécurité, l'énergie colossale qu'elle dégage.

Au-delà de son application sur le contrôle de la foudre, le système pourrait plus rapidement servir notamment à des techniques de fabrication ou encore à la médecine. Pour éliminer soigneusement des tissus cancéreux, par exemple, et sans avoir à recourir à une chirurgie invasive. Comme avec une sorte de scalpel de lumière...