Etats-Unis : Un laser pour contrôler la météo

L'ingénierie climatique - ou géo-ingénierie - reste depuis longtempsun domaine de prédilection scientifique, prétendu à utilité civile, mais réellement à vocation principalement militaire dans un but géostratégique. Je tiens à signaler par contre que, si cet article du journal de la science attribue cette découverte aux Etats-Unis, elle est en réalité à porter au crédit d'une équipe de chercheurs Français, Allemands et Suisses, comme en témoigne cet article «Une nouvelle technique laser pour moduler la météo » provenant decordis.europa, et datant de 2010. Rendons à César ce qui appartient à César !

Le veilleur
 
Un pas de plus vers la mise au point d'une technologie permettant de déclencher artificiellement la pluie, et même la foudre, vient d'être franchi par des scientifiques américains de l'Université de Floride Centrale et l'Université d'Arizona. Des scientifiques américains sont en train de développer une technologie consistant à déclencher la pluie, et même la foudre, en bombardant les nuages à l'aide d'un faisceau laser. 
 
Déclencher la pluie, voire même la foudre, à l'aide de faisceaux laser se propageant dans les airs ? Aussi étonnant que cela puisse paraître, tel est bien le projet d'une équipe de scientifiques américains. Dans un article intitulé «Externally refuelled optical filaments » publié le 23 mars 2014 dans la revue Nature Photonics, ces chercheurs détaillent un procédé qu'ils ont mis au point reposant sur l'émission conjointe de deux faisceaux laser. Un procédé dont les performances constitueraient, selon ces scientifiques, un grand pas vers la possibilité de disposer un jour d'une technologie permettant de déclencher à volonté des phénomènes météorologiques tels que la pluie, et même la foudre.
 
Pour bien comprendre l'enjeu de ces travaux, il faut d'abord savoir que ce champ de recherche n'est pas totalement nouveau : depuis les années 2000 en effet, plusieurs laboratoires dans le monde travaillent à la mise au point de dispositifs ayant pour but d'induire artificiellement de la pluie ou de canaliser la foudre, grâce à l'émission de faisceaux laser. Un exemple de ces recherches en cours : la collaboration franco-allemande Teramobile, un dispositif mobile délivrant des impulsions laser ultrapuissantes et ultrabrèves (laser dit « femtoseconde »), dont l'une des applications consiste notamment à guider la foudre dans les airs (lire sur le site du CNRS l'article « Téramobile lance ses éclairs »).
 
Avant de nous attacher plus spécifiquement à comprendre la nature de ces travaux américains publiés dans la revueNature Photonics, attardons-nous un instant sur le principe utilisé par ces dispositifs consistant à émettre des impulsions laser pour générer de la pluie ou de la foudre. En règle générale tous ces procédés reposent sur l'émission d'une impulsion laser très courte dans le temps, et tout à la fois extrêmement puissante. La propagation de cette impulsion laser très brève et très puissante dans l'air a alors pour effet de créer un « filament » de lumière : une colonne rectiligne constituée d'air ionisé (c'est-à-dire constituée de particules chargées), qui présente l'intéressante caractéristique de conduire l'électricité.
 
On comprend donc mieux comment, à l'aide de ce principe, les scientifiques espèrent générer artificiellement de la foudre de la pluie : en envoyant une impulsion laser sur un nuage orageux, cette impulsion aurait pour conséquence de créer un filament laser électriquement chargé, dont les particules électriquement chargées qui le constituent pourraient alors déclencher la foudre de façon parfaitement contrôlée. Et c'est un principe analogue qui prévaudrait pour la création artificielle de pluie, puisqu'on sait en effet que les phénomènes de condensation qui ont lieu dans l'atmosphère, et qui sont à l'origine des précipitations, sont notamment déclenchés par la présence de particules chargées. Ces dernières, une fois stimulées par un filament laser, pourraient là aussi déboucher sur la création artificielle d'un phénomène de précipitations.
 
Problème : à l'heure actuelle, ces filaments laser ne se propagent que sur des distances réduites, bien inférieures à ce qui serait nécessaire pour générer artificiellement de la pluie ou de la foudre en conditions réelles. Un obstacle que les auteurs de l'étude publiée dans Nature Photonics ont tenté de lever...
 
Pour étendre la longueur de ces filaments de lumière conducteurs d'électricité, et donc espérer un jour pouvoir déclencher à distance de la pluie ou de la foudre en conditions réelles, les scientifiques américains ont eu l'idée d'émettre, non pas une, mais deux impulsions laser : une première impulsion extrêmement puissante, associée à une deuxième impulsion de puissance plus modeste, venant « habiller » la première impulsion. La fonction de cette deuxième impression de puissance plus modeste ? Être une sorte de réservoir d'énergie permettant d'alimenter continuellement l'impulsion laser à haute puissance. Un dispositif qui, selon les tests menés par les auteurs de l'étude, pourrait permettre d'allonger la longueur des filaments laser jusqu'à une cinquantaine de mètres, voire encore plus.
 
Notons que l'utilisation d'un faisceau laser auxiliaire, associé à un premier faisceau à haute puissance, n'est pas totalement nouvelle : les chercheurs de la collaboration Teramobile avait ainsi déjà testé ce dispositif, comme l'explique l'article « Foudre, laser et filaments ».
 
Quels sont les applications d'une telle technologie ? Si nombres d'entre elles sont d'ordre purement civil (faire tomber la pluie sur des zones touchées par la sécheresse, canaliser la foudre de façon à éviter les accidents?), d'autres sont en revanche d'ordre militaire. C'est ainsi que ces travaux publiés dans la revue Nature Photonics sont financée par le département américain de la défense, à hauteur de 7,5 millions de dollars...
 
Ces travaux ont été publiés le 23 mars 2014 dans la revue Nature Photonics, sous le titre « Externally refuelled optical filaments » .
 
Par Patricia Courand

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