Un paratonnerre laser bientôt en test dans les Alpes suisses

Est-il possible d’attirer la foudre avec un laser ? C’est tout l’enjeu d’une expérience qui débutera en juin au sommet du Säntis, dans les Alpes suisses, et à laquelle participe le LOA*, une unité mixte de recherche CNRS, École polytechnique et ENSTA Paris.

Le paratonnerre, inventé il y a trois siècles, reste encore aujourd’hui le meilleur moyen de canaliser la foudre afin d’éviter qu’elle ne dévaste immeubles et installations. Il est généralement constitué d’une pointe métallique installée au sommet de l’édifice à protéger, et reliée à la terre par des conducteurs métalliques. Les charges électriques positives s’accumulent à l’extrémité de la pointe du paratonnerre, rendant plus probable à cet endroit précis la décharge électrique entre la base des nuages, chargée négativement, et le sol.

Le projet Laser Lightning Rod vise à utiliser le même principe mais en guidant cette fois les décharges électriques grâce à la filamentation laser, un phénomène observé pour la première fois en 1994 par le prix Nobel Gérard Mourou : certains faisceaux laser, avec des propriétés de forte puissance délivrée dans un temps très bref, peuvent se propager dans l’atmosphère sans se disperser, gardant et même augmentant leur focalisation. Ils réchauffent ainsi l’air sur leur passage, abaissant la densité en molécules d’air, et créent une sorte de canal facilitant le passage des électrons venant des nuages.

Décharge électrique guidée dans un faisceau laser en laboratoire. Crédit : Pierre Walch, LOA
Décharge électrique guidée dans un faisceau laser en laboratoire. Crédit : Pierre Walch, LOA
Arrivée au sommet du Säntis par téléphérique
Le sommet du Säntis et sa tour de télécommunications de 124 mètres de haut vus depuis la cabine du téléphérique.

Afin de tester ce dispositif, l’installation d’un laser haute puissance débutera mardi 18 mai au sommet du Säntis, dans les Alpes suisses. Ce site, culminant à 2500 mètres d’altitude, a été choisi car il est doté d’une tour de télécommunications haute de 124 mètres qui est une des structures les plus touchées par la foudre chaque année en Europe.

Grâce à cette installation, les expérimentations pourront débuter courant juin, à l’orée de la saison des orages qui se prolongera jusqu’en septembre. Les scientifiques seront alors en capacité de tester l’efficacité du dispositif de paratonnerre laser, et vérifier qu’il est bien en mesure de constituer une alternative plus efficace aux paratonnerres traditionnels.

 

* Le LOA, Laboratoire d'optique appliquée, est une unité mixte de recherche CNRS, École polytechnique – Institut Polytechnique de Paris et ENSTA Paris – Institut Polytechnique de Paris.