Une équipe de chercheurs franco-germano-suisse utilisant le laser Téramobile a réussi pour la première fois à créer des micro-décharges dans un nuage d’orage grâce à un laser, explique un communiqué du CNRS.
L’équipe Téramobile rassemble notamment des chercheurs du Laboratoire d’optique appliquée (CNRS/École nationale supérieure des techniques avancées/École Polytechnique/Université Paris 11) et du Laboratoire de Spectrométrie Ionique et Moléculaire (CNRS/Université Lyon 1). Les résultats de ces travaux publiés le 14 avril sur le site de la revue Optics Express ont été obtenus après des expériences réalisées au cours de l’été 2004 au Laboratoire Langmuir du New Mexico Tech (États-Unis), station permanente d’étude de la foudre choisie pour la fréquence des orages qui l’atteignent. Située dans les Montages Rocheuses à 3200 mètres d’altitude, elle est équipée d’un réseau d’antennes pour détecter et localiser en trois dimensions l’activité électrique des nuages.
Les chercheurs se sont appuyés sur les performances exceptionnelles du laser Téramobile le laser mobile le plus puissant au monde transporté aux États-Unis pour la première fois à cette occasion. Ce laser produit des flashes d’une puissance de 4 térawatts, c’està- dire 4000 milliards de Watts, l’équivalent de 1000 centrales électriques, pendant un très bref instant. Le flash dure 100 femtosecondes, soit un dix-millième de milliardième de seconde.
Pendant le flash le laser ionise l’air qui devient conducteur de l’électricité sur plus de 100 mètres. Le filament conducteur généré par le laser, pointé vers les nuages d’orage, se comporte comme une pointe métallique dirigée vers une électrode chargée. Il initie des petites décharges diffuses comme celles qui sont observées souvent par temps d’orage à l’extrémité des piolets des alpinistes ou des mâts des bateaux. Pour dépasser ce stade de la “décharge couronne” et déclencher des éclairs, il est nécessaire d’allonger la durée de l’ionisation actuellement limitée à une microseconde, un millionième de seconde. Les chercheurs veulent mettre d’ici à deux ans un laser dix fois plus puissant qui permettrait cette fois de déclencher la foudre.
A plus long terme, cette avancée scientifique permet d’entrevoir des applications très intéressantes, explique Jérôme Kasparian, chercheur au CNRS et au LASIM ( Laboratoire Spectrométrie ionique et moléculaire (Lasim, Université Lyon 1 mais aussi à l’Université de Genève. les premières applications seront scientifiques. ” Le fait de pouvoir déclencher la foudre permettra d’étudier davantage le phénomène sur le plan scientifique, mais aussi de tester des matériels. La possibilité de déclencher la foudre permet d’imaginer la mise au point de nouveaux types da paratonnerres”.
Le bon vieux paratonnerre de Benjamin Franklin, va attire la foudre et la canalise pour éviter qu’elle n’endommage une construction et des installations. Le paratonnerre protège des effets directs. Le dimensionnement du paratonnerre dépend du volume de l’installation à protéger.
Mais l’électricité produit des effets indirects les champs électromagnétiques pouvant endommager des installations de télécommunications, d’informatique. Le paratonnerre à laser en allant chercher la fourdre très en amont, serait capable de la détourner assez loin pour supprimer les effets secondaires. La mise au point d’un tel équipement ne relève pas de la fiction, mais pourrait demander entre cinq et dix ans.
