Guider la foudre, et pourquoi pas la déclencher un jour ? C’est le pari de scientifiques qui ont réussi une première démonstration expérimentale avec un laser en haut d’une montagne suisse, comme le rapporte une étude publiée lundi.
« On voulait faire une première démonstration que le laser peut avoir une influence sur la foudre, et le plus simple c’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 chaque année 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.
L’équipe d’Aurélien Houard et Jean-Pierre 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 Aurélien Houard.
Les scientifiques avaient testé sans succès cette théorie lors d’une campagne au Nouveau-Mexique en 2004. La faute à un laser mal adapté, et à un terrain où il est difficile de prévoir où tombera l’éclair.
« On voulait faire une première démonstration que le laser peut avoir une influence sur la foudre, et le plus simple c’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 chaque année 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.
L’équipe d’Aurélien Houard et Jean-Pierre 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 Aurélien Houard.
Les scientifiques avaient testé sans succès cette théorie lors d’une campagne au Nouveau-Mexique en 2004. La faute à un laser mal adapté, et à un terrain où il est difficile de prévoir où tombera l’éclair.
Précurseurs de la foudre
La solution ? 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 construction 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 y a déposé des containers pour abriter un télescope.
Le télescope sert à concentrer le faisceau du laser pour obtenir l’intensité la plus forte à 150 mètres de haut. Le rayon vert du laser passe d’un diamètre de 20 cm au départ à quelques centimètres.
À l’été 2021, les scientifiques ont réglé leur laser pour créer un plasma au-dessus de la pointe de la tour. Et réussi à photographier le guidage d’un éclair de foudre par le laser sur environ 50 mètres. Trois autres guidages 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 fort. 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 Aurélien Houard.
Le laser guide 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. À 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 tenter 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.
La solution ? 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 construction 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 y a déposé des containers pour abriter un télescope.
Le télescope sert à concentrer le faisceau du laser pour obtenir l’intensité la plus forte à 150 mètres de haut. Le rayon vert du laser passe d’un diamètre de 20 cm au départ à quelques centimètres.
À l’été 2021, les scientifiques ont réglé leur laser pour créer un plasma au-dessus de la pointe de la tour. Et réussi à photographier le guidage d’un éclair de foudre par le laser sur environ 50 mètres. Trois autres guidages 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 fort. 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 Aurélien Houard.
Le laser guide 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. À 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 tenter 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.
4 Commentaires
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En Janvier, 2023 (07:57 AM)سُبْحَانَ مَنْ يُسَبِّحُ الرَّعْدُ بِحَمْدِهِ وَالْمَلَائِكَةُ مِنْ خِيفَتِهِ
qui se lit en translittération comme c’est indiqué dans l’image ci-dessus,
« Dieu est exempt d’imperfection. L’ange appelé ar-Ra^d Le glorifie et Le loue. Les autres anges aussi glorifient Dieu et Le craignent. »
Le tonnerre et la foudre indiquent le travail incessant des anges qui régulent les nuages et les pluies dans leur tâche donnée par Dieu.[4] Ibn Taymiyyah dans son ouvrage, Majmu al-Fatwa al-Kubra, a cité le Hadith Marfu transmis par Ali ibn abi Thalib, selon lequel Ra'd était le nom d'un groupe d'anges qui gardaient les nuages noirs comme un berger. [Ali a également raconté que le tonnerre (Ra'dan en arabe : رعدان) était la voix grondante de ces anges lorsqu'ils rassemblaient les nuages, tandis que la foudre (Sawa'iq en arabe : صوائق) était un dispositif enflammé utilisé par ledit ange pour rassembler et rassembler les nuages de pluie. [4] Al-Suyuti a narré le Hadith transmis par Ibn Abbas sur les anges foudroyants, tout en donnant un commentaire supplémentaire que la lumière chaude produite par la foudre (Barq arabe : برق) était la lumière émise produite par un dispositif de fouet utilisé par ces anges. Le grand mufti saoudien Abd al-Aziz Bin Baz a également statué sur la pratique de la sunnah consistant à réciter la sourate Ar-Ra'd, ayah 13|Quran 13:13 (traduit par Shakir) chaque fois qu'un musulman entend le son du tonnerre, car cela était pratiqué selon la tradition du hadith racontée par Zubayr ibn al-Awwam.
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