Un laser en guise de paratonnerre

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Un laser en guise de paratonnerre

Au mois de mai, un puissant laser a été installé au sommet du Säntis. Il est conçu pour diriger la foudre dans une direction bien précise afin de protéger les infrastructures critiques. Swisscom héberge le laser sur son site.

Le laser en action

Au Säntis, la foudre frappe plus de 400 fois par an. Cela en fait l’une des montagnes les plus électrisantes de Suisse – et l’endroit idéal pour les chercheurs souhaitant tester une nouvelle forme de paratonnerre. En effet, depuis que Benjamin Franklin a inventé le paratonnerre – un poteau métallique relié à la terre – il y a près de 300 ans, les choses n’ont pratiquement pas évolué dans ce domaine. Mais aujourd’hui, la science-fiction entre en jeu: en ionisant l’air, un laser de forte puissance doit générer un canal conducteur permettant de dévier la foudre.

Canons à éclairs

Swisscom Broadcast met ses infrastructures à la disposition des scientifiques. Il faut dire que tout le monde ne possède pas un bâtiment et un mât émetteur au sommet de cette montagne aux conditions météorologiques légendaires. Du haut de ses 124 mètres, le mât métallique de Swisscom Broadcast situé au sommet du Säntis est l’une des structures les plus foudroyées d’Europe, ce qui en fait l’endroit idéal pour cette expérience.

De juin à fin septembre, la période où les orages sont les plus fréquents, les chercheurs dirigeront le laser vers ceux-ci afin de tester sa capacité à orienter la foudre par échauffement et ionisation de l’air local. Le faisceau laser est dirigé près du sommet de l’antenne. Il attire les décharges électriques de la foudre et les guide vers le paratonnerre traditionnel qui équipe le mât. Divers instruments de mesure de la foudre exploités en permanence par différentes universités sur le Säntis, associés au réseau de cartographie de la foudre «interferometric Lightning Mapping Array» et à des caméras à haute vitesse, permettent de diagnostiquer les phénomènes liés à la foudre.

Jean-Pierre Wolf, professeur à l’Université de Genève et l’un des plus grands spécialistes mondiaux de la foudre, souhaite rendre les nuages orageux inoffensifs selon deux procédés: soit en déclenchant à l’intérieur du nuage des éclairs qui n’atteindront pas le sol, afin de décharger ainsi le nuage jusqu’à ce qu’il soit paisible, soit en employant un laser pour diriger la foudre vers un paratonnerre classique, c’est-à-dire dans ce cas précis, vers le paratonnerre du mât émetteur de Swisscom Broadcast. Les tests seront menés jusqu’en automne. Les scientifiques auront alors recueilli suffisamment de données pour décider de la suite des opérations. «Je ne sais pas si notre expérience va fonctionner», admet M. Wolf, «mais nous n’avons jamais été aussi près du but».

Prouesse logistique

Le laser lui-même mesure huit mètres de long et deux mètres de large – sans compter le télescope externe, qui est utilisé pour focaliser le laser à la bonne distance. Il est installé dans une tente étanche et climatisée sur le site de Swisscom. Le montage a débuté en mai. Le sommet du Säntis étant uniquement accessible par téléphérique, le système de pointage laser a dû être transporté par hélicoptère. En raison du mauvais temps et de vents violents, le vol a cependant dû être reporté à plusieurs reprises.

«Ce n’est pas sans raison que le Säntis est réputé pour ses conditions météorologiques extrêmes. Entre neige, vents violents et autres turbulences, le climat y est particulièrement rude.»

Walter Haas, Responsable régio Est Swisscom Broadcast

Une menace venue du ciel

La foudre tue chaque année entre 6 000 et 24 000 personnes dans le monde. Elle est également à l’origine de pannes de courant, d’incendies de forêt, ainsi que de milliards de dollars de dégâts causés aux appareils électroniques et aux infrastructures. Pourtant, de nombreux sites sensibles, comme les centrales nucléaires et d’autres infrastructures critiques, demeurent mal protégés contre la foudre, car leurs paratonnerres devraient être énormes. Ils restent par conséquent exposés au risque de voir leurs systèmes électroniques endommagés par des impacts de foudre directs ou à proximité. Chaque année, des orages paralysent également des aéroports, entraînant des retards ou des annulations de vols. C’est pourquoi des scientifiques de différentes universités ont lancé un projet de paratonnerre laser ou Laser Lightning Rod (LLR). Si le système mis au point est efficace, il s’agira d’une avancée majeure dans la recherche sur la foudre.

«Maintenant, il ne reste plus qu’à espérer qu’il y ait du mauvais temps.»

Jean-Pierre Wolf, Professeur à l'Université de Genève

Les cerveaux derrière le LLR

L’École Polytechnique (Paris, France), l’Université de Genève (UNIGE, Suisse), Trumpf Scientific Lasers (Munich, Allemagne), André Mysyrowicz Consulting (AMC, France), l’EPFL (Suisse), la Haute école d’ingénierie et de gestion du canton de Vaud - HEIG-VD (Suisse) et la HES-SO (Suisse) se sont associés pour mener à bien le projet Laser Lightning Rod (LLR).Le laser a été développé par la société allemande Trumpf.

Plus d’informations sur www.llr-fet.eu(ouvre une nouvelle fenêtre).

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