« Prêt ? Signal envoyé ! » Dans la salle de contrôle d’un centre de recherche en Roumanie, l’ingénieur Antonia Toma active le laser le plus puissant du monde, qui promet des avancées révolutionnaires dans tous les domaines, du secteur de la santé à l’espace.
Le laser situé au centre, près de Bucarest, la capitale roumaine, est exploité par la société française Thales, qui utilise des inventions lauréates du prix Nobel.
Le Français Gérard Mourou et la Canadienne Donna Strickland ont remporté le prix Nobel de physique 2018 pour avoir exploité la puissance des lasers pour des instruments de précision avancés en chirurgie oculaire corrective et dans l’industrie.
« Les faisceaux pointus de lumière laser nous ont offert de nouvelles opportunités pour approfondir notre connaissance du monde et le façonner », indique la citation de l’Académie Nobel.
Au centre, devant un mur d’écrans affichant des faisceaux lumineux, Toma vérifie une série d’indicateurs avant de lancer le compte à rebours.
De l’autre côté de la vitre, de longues rangées de boîtes rouges et noires abritent deux systèmes laser.
« Je ne vais pas mentir. De temps en temps, les choses peuvent devenir un peu stressantes », a déclaré Toma, 29 ans, à l’ lors d’une récente visite de presse sur place.
« Mais c’est aussi très joyeux de travailler ici. Et nous sommes très heureux d’avoir des résultats » alors que des équipes de chercheurs internationaux viennent au centre, a-t-elle ajouté.
« Incroyable odyssée »
Le prix Nobel Mourou a avoué avoir été « très ému » par son « incroyable odyssée », depuis les Etats-Unis où il a passé 30 ans, jusqu’à la réalisation de ce projet en Europe.
Il est né dans les années 2000 du projet Infrastructure ELI de l’Union européenne.
« On part d’une petite graine lumineuse avec très, très peu d’énergie, qui sera amplifiée des millions et des millions de fois », a déclaré Mourou, 79 ans, essayant de donner une idée du « grand pas franchi », des « pouvoirs phénoménaux » acquis. .
Les scientifiques ont toujours poussé à créer des lasers plus puissants.
Cependant, au milieu des années 1980, ils se sont heurtés à un mur : ils ne pouvaient pas augmenter la puissance sans détruire ce qui amplifiait le faisceau.
C’est à ce moment-là que Mourou et son étudiant de l’époque, Strickland, ont inventé une technique appelée Chirped-Pulse Amplification (CPA), qui réussissait à augmenter la puissance tout en préservant l’intensité.
Il fonctionne en étirant une impulsion laser ultra-courte dans le temps, en l’amplifiant et en la resserrant à nouveau, créant ainsi les impulsions laser les plus courtes et les plus intenses que le monde ait jamais vues.
Il a déjà été appliqué en chirurgie oculaire correctrice, mais il a également ouvert la voie aux scientifiques pour continuer à repousser les limites de la puissance du laser.
« Nous utiliserons ces impulsions ultra-intenses pour produire des accélérateurs de particules beaucoup plus compacts et moins coûteux » pour détruire les cellules cancéreuses, a expliqué Mourou.
L’ère du laser
D’autres applications possibles incluent le traitement des déchets nucléaires en réduisant la durée de leur radioactivité, ou le nettoyage des débris qui s’accumulent dans l’espace, a-t-il ajouté.
Pour Mourou, tout comme le siècle dernier fut celui de l’électron, le 21ème siècle sera celui du laser.
L’ampleur des opérations au centre de recherche est vertigineuse.
Le système est capable d’atteindre un pic de 10 pétawatts (10 puissance 15 watts) pendant une durée ultra-courte, de l’ordre de la femtoseconde (un millionième de milliardième de seconde).
Il a fallu « 450 tonnes d’équipements » soigneusement installés pour obtenir un « niveau de performances exceptionnel », a déclaré Franck Leibreich, directeur général des solutions laser chez Thales.
Le bâtiment de haute technologie abritant le centre a coûté 320 millions d’euros (350 millions de dollars), principalement financés par l’UE.
Thales le considère comme le plus gros investissement jamais réalisé dans la recherche scientifique en Roumanie.
Pendant ce temps, des pays comme la France, la Chine et les États-Unis avancent déjà leurs propres projets pour fabriquer des lasers encore plus puissants.
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