Dévier la foudre à l’aide d’un laser intense

Détails

Publié le mardi 24 janvier 2023 08:30

Reconstruction en 3D du trajet de la foudre en présence du laser. Image obtenue à partir des photos prises depuis le Mont Kronberg et l’hôtel Schwägalp. © Xavier Ravinet - UNIGE

Incendies de forêt, coupures de courant, dommages aux installations : la foudre fascine mais s’avère destructrice. Elle provoque jusqu’à 24 000 décès par an dans le monde et cause de nombreux dégâts. À ce jour, le paratonnerre inventé par Benjamin Franklin demeure le meilleur moyen de s’en prémunir, mais son rayon d’action reste limité. Pour y remédier, un consortium européen piloté par le Laboratoire d’Optique Appliquée (CNRS) et l’Université de Genève- en partenariat étroit avec l’EPFL, TRUMPF Scientific lasers, ArianeGroup, la société AMC (Pr. A. Mysyrowicz) et la Haute école d’ingénierie du canton de Vaud (HEIG-VD) - travaille sur un système de paratonnerre laser baptisé «Laser Lightning Rod».
Le projet «LLR» a commencé par le développement par TRUMPF scientific lasers d’un laser ultracourt d’une puissance moyenne d’un kilowatt. Ce laser délivre des impulsions de durée picoseconde de près d’un Joule d’énergie à une cadence de 1 kHz et à une longueur d’onde de 1030 nm. Il a été installé en 2021 au sommet du Mont Säntis (Suisse, 2502 m), près d’une tour émettrice de Swisscom. Ce site, qui est l’une des structures les plus foudroyées d’Europe, a été instrumenté par l’EPFL pour l’observation de la foudre. En générant des filaments de plasma au-dessus de la tour, le laser a permis de guider la foudre le long de son faisceau sur une longueur de plus de 50 mètres. Ce résultat a été vérifié en plusieurs occurrences et avec divers diagnostiques.
Pointé dans le prolongement d’un paratonnerre traditionnel, ce système pourrait ainsi en augmenter virtuellement la hauteur et de fait la surface de la zone qu’il protège. Il permettrait ainsi de protéger de larges infrastructures telles que des aéroports ou des centrales électriques.

A. Houard, P. Walch, T. Produit et al. “Laser-guided lightning,” Nat. Photon. (2023). https://doi.org/10.1038/s41566-022-01139-z