Une nouvelle étude a démontré la possibilité d’utiliser des faisceaux laser pour rediriger la trajectoire des coups de foudre. La foudre est aussi belle que mortelle. Chaque année, elle tue des milliers de personnes, cause d’énormes dommages aux bâtiments et aux infrastructures et provoque des pannes de courant.
La seule protection que nous avons, ce sont les paratonnerres, qui ont été inventés il y a 300 ans et ne protègent qu’une petite zone.
Le coût des dommages causés par la foudre aux bâtiments est difficile à déterminer à l’échelle mondiale, mais les paiements des compagnies d’assurance pour couvrir les réparations aux maisons et aux entreprises s’élevaient à plusieurs milliards chaque année dans le monde. Les données d’assurance suggèrent que les coûts de couverture des coups de foudre augmentent.
Les paratonnerres actuels ont leurs utilités, mais les scientifiques ont cherché un meilleur moyen de contrôler où la foudre frappe, et les lasers peuvent être la solution, selon une nouvelle étude.
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Cette dernière expérience a été réalisée près d’une tour de télécommunications sur la montagne Säntis en Suisse qui est fréquemment frappée par la foudre – environ 100 fois par an, bien que la tour elle-même soit protégée par un paratonnerre.
Les résultats de l’étude ont révélé que la foudre coulait presque en ligne droite près des impulsions laser, mais les coups de foudre étaient répartis de manière plus aléatoire lorsque le laser était éteint. Bien que cette étude ne soit pas la première tentative de diriger les trajectoires de la foudre, elle est la première à montrer que cela peut être fait.
Les scientifiques ont attribué cela au laser de haute puissance qu’ils ont utilisé et à la haute altitude. À haute altitude, l’air est moins dense. Cela facilite le passage du courant, ce qui signifie que les futures expériences au niveau de la mer nécessiteraient un laser plus puissant.
Pour comprendre comment les scientifiques ont utilisé la lumière pour changer le trajet de l’électricité, vous devez comprendre ce qu’est réellement la foudre: un flux de particules chargées d’un endroit à un autre. Les particules dans les nuages sont pour la plupart électriquement neutres lorsqu’elles se forment, mais accumulent une charge positive et négative. Le nuage veut devenir neutre en échangeant des charges avec le sol.
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Le type d’éclairage que la plupart des gens connaissent est celui des frappes déchiquetées de lumière vive observées entre le sol et les nuages, mais il en existe d’autres types. La foudre peut voyager entre les nuages. Il peut également se déplacer des nuages vers le haut vers la haute atmosphère. Cela peut même produire des chaînes de lueur rouge où l’atmosphère plus mince se réchauffe. Cette énergie thermique est ensuite libérée sous forme de lumière.
Au fur et à mesure que la charge dans le nuage s’accumule, elle atteint des tensions incroyablement élevées (environ l’équivalent de 8 millions de batteries de voiture connectées ensemble) qui déchirent un chemin dans l’air. Le courant électrique nécessaire pour séparer les composants de l’air est généralement d’environ 300 millions de volts par mètre carré.
La force de poussée de cette énorme tension dans l’air chargé électriquement (ionisé) permet à la charge du nuage de s’écouler vers le bas et de se décharger dans le sol ou les bâtiments voisins. Ce flux de courant suivra le chemin le plus conducteur électriquement.
C’est pourquoi les paratonnerres sont parfois utilisés pour protéger les bâtiments de la foudre. Le métal est plus conducteur d’électricité que l’air, donc si vous placez une grande tige dans le sol, la foudre aura un chemin plus facile que de traverser l’air. Cependant, il ne peut protéger qu’une petite zone.
De nombreux chercheurs pensent que certains orages pourraient être causés par des rayons cosmiques (particules hautement énergétiques provenant de l’extérieur du système solaire). Ces particules traversent l’atmosphère et interagissent avec l’air pour créer un chemin ionisé dans leur sens de déplacement. C’est une théorie qui divise les chercheurs sur la question de savoir si elle affecte le nombre total de coups de foudre dans le monde.
Les scientifiques ont utilisé un laser puissant pour essayer de créer des chemins ionisés d’une manière similaire à la théorie des rayons cosmiques. Tirer des impulsions énergétiques rapides (1 000 fois par seconde) avec un laser chauffe l’air et l’ionise, devenant brièvement conducteur. La foudre aura moins de résistance le long de ce chemin et sera donc plus encline à couler de cette façon.
Si cette technologie est perfectionnée, elle pourrait un jour aider à protéger les infrastructures telles que les aéroports et les centrales nucléaires. Il pourrait même être utilisé sous une forme plus avancée pour protéger les maisons à l’aide d’un laser à une distance de sécurité. Cependant, il est peu probable qu’il soit déployé près de chez vous de sitôt, ne serait-ce que pour les coûts de l’électricité.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons.
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