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Dompter la foudre, pour mieux s’en protéger

Guider la foudre, et pourquoi pas la déclencher un jour: c’est le pari de scientifiques qui en apportent la première démonstration expérimentale avec un laser en haut d’une montagne suisse, comme reporte une étude publiée lundi.

“On voulait faire une première démonstration que le laser peut avoir une affect sur la foudre, et le plus simplec’est de la guider”, explique à l’AFP Aurélien Houard, du Laboratoire d’optique appliquée à l’ENSTA-Ecole Polytechnique en région parisienne.

C’est l’aboutissement d’une collaboration d’une vingtaine d’années avec le physicien Jean-Pierre Wolf, du Groupe de physique appliquée à l’Université de Genève, et impliquant six instituts.

Les éclairs de foudre, qui surviennent de 40 à 120 fois par seconde autour du globe, causent yearly plus de 4.000 morts et des dommages économiques se chiffrant en milliards de {dollars}, rappelle l’étude publiée dans Nature Photonics.

La foudre est une décharge de l’électricité statique qui s’est accumulée entre des nuages ​​orageux ou entre ces nuages ​​et la Terre.

Depuis l’invention du paratonnerre attribuée à Benjamin Franklin au XVIIIe siècle, la science n’a fait de progrès pour s’en protéger qu’en construisant des mâts toujours plus hauts pour la guider.

The workforce of MM. Houard et Wolf a utilisé un laser en guise de paratonnerre. Son faisceau crée un plasma, de l’air chargé en ions et en électrons, qui est aussi chauffé par ce procédé. L’air traversé par le faisceau “devient alors partiellement conducteur, et ainsi un chemin préférentiel pour la foudre”, un peu comme un câble, explique M. Houard.

Les scientifiques avaient testé sans succès cette théorie lors d’une Campagne au Nouveau-Mexique en 2004.

– Précurseurs de la foudre –

Eclair pendant un orage à Montevideo, le 27 août 2022 (AFP – Mariana SUAREZ)

The answer? Ils l’ont trouvée en haut du mont Säntis, à 2.500 m d’altitude dans les pré-Alpes du nord-est de la Suisse. Cerise sur le gâteau, l’endroit est doté d’une tour de télécommunication de 124 m de haut, frappée avec la quasi régularité d’une horloge au rythme de cent coups de foudre par an.

Après deux ans de development d’un laser très puissant, fabriqué par l’Allemand Trumpf, et plusieurs semaines pour le monter par morceaux en téléphérique, le plus gros hélicoptère de Suisse ya déposé des containers pour abriter un télescope.

The telescope shall be used to pay attention the laser vary to acquire the strongest depth at 150 mètres de haut. The rayon vert du laser passe d’un diamètre de 20 cm au départ à quelques centimètres.

On the summer season of 2021, the scientists ont réglé leur laser pour créer un plasma au-dessus de la pointe de la tour. Et réussi à photographier the steerage of an éclair de foudre par le laser sur environ 50 mètres. Trois autres steerage ont été corroborés par des mesures d’interférométrie.

La foudre se développe avec des précurseurs (semblables à des branches) qui partent des nuages, et du sol quand le champ électrique est suffisamment robust. C’est par la jonction de ces précurseurs que “le courant et la puissance d’un éclair apparaissent vraiment, une fois que le sol est connecté avec le nuage”, explique M. Houard.

Le laser guides un de ces précurseurs. Grâce à cela, “il va aller beaucoup plus vite que les autres et plus droit. Il sera alors le premier à se connecter avec le nuage avant de s’illuminer. A la fin, ce précurseur devient l’éclair de foudre”.

Une fois la démonstration apportée qu’on peut guider un éclair de foudre, reste à la confirmer par d’autres expériences. Et à strive ensuite de déclencher la foudre, pour mieux protéger des installations stratégiques, comme des aéroports ou des pas de tirs de fusée.

Il suffirait en théorie d’initier des précurseurs, et en pratique d’avoir une conductivité assez élevée dans le plasma. Ce que les chercheurs ne pensent pas encore maîtriser.

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