Le sabres laser ils constituent l'un des éléments les plus emblématiques de l'univers narratif de Guerres des étoiles. Les fameuses armes utilisées par chevaliers Jedi et allez Sith dans d'innombrables duels tout au long de la saga créée par Georges Lucas Elles ressemblent à des épées traditionnelles, mais elles en ont une lame brillante et énergique qui peut prendre différentes couleurs (bleu et vert pour les Jedi, rouge pour les Sith) et émet un bourdonnement caractéristique. Dans les films de Guerres des étoiles nous voyons des sabres laser couper du métal et amputer des avant-bras, les cautérisant immédiatement. Des générations de passionnés ont joué avec des modèles reproduisant ces armes, mais sont-elles vouées à rester un gadget de science-fiction ou sont-elles possibles dans la réalité ? Notre technologie ne nous permet pas actuellement de les construire, mais si nous voulons le faire, nous devrons être capables de produire plasma à haute température pendant de longues périodes, nous en aurions besoin matériaux extrêmement résistants à la chaleur et surtout nous aurons besoin de systèmes incroyablement miniaturisés pour produire de grandes quantités d’énergie.
Comme nous le savons grâce aux films de Guerres des étoiles, un sabre laser doit pouvoir émettre une lumière colorée, couper des objets même résistants, être rétractable et pouvoir entrer en collision avec un autre sabre laser sans le traverser. Comme vous pouvez l’imaginer, il est possible d’avoir chacune de ces fonctionnalités individuellement, mais les avoir toutes ensemble est très complexe. Malgré le nom, par exemple, on ne sait pas clairement comment nous pourrions utiliser les dieux. laser pour les créer : deux faisceaux laser ne peuvent pas « entrer en collision » l'un contre l'autre, de plus il serait extrêmement difficile de confiner le rayonnement électromagnétique des lasers.
Une idée réalisable utilise en principe plasma, un état de la matière obtenu en ionisant complètement un gaz (c'est-à-dire en éliminant tous les électrons des atomes qui le composent). Pour ioniser le gaz, il suffit de le chauffer jusqu’à ce qu’il atteigne une température de quelques milliers de degrés. Pour générer la chaleur nécessaire, une réaction peut être utilisée la combustion ce qui libère beaucoup d’énergie. En tirant des jets de plasma, nous pouvons donner à notre hypothétique sabre laser le don de la rétractilité. Bien sûr, le tir de jets de plasma nécessite une grande quantité d'énergie, mais c'est quelque chose que nous savons faire, par exemple dans moteurs à propulsion ionique utilisé dans le domaine aérospatial.
Le plasma peut également être confiné par des champs magnétiques, car par définition il est composé de particules chargées et les charges électriques répondent aux champs magnétiques. Nous aussi, nous savons le faire : le confinement magnétique des ions est utilisé par exemple dans certains prototypes de réacteurs à fusion nucléaire.
Pour faire « entrer en collision » deux jets de plasma, ils peuvent être contenus dans des matériaux capables de résister à des températures très élevées. La thermorésistance maximale que nous avons obtenue est réalisée avec des céramiques spéciales composées de tantale ou hafniumqui fusionnent à environ 4000°Cde quoi contenir un joli « mauvais » plasma.
Et les couleurs ? Cette partie est simple : nous colorons les feux d'artifice avec des produits chimiques depuis des siècles, nous pourrions donc faire la même chose pour notre sabre laser. Des substances commeacide borique peut donner à notre plasma la couleur verte, tandis que pour le rouge nous pouvons utiliser, par exemple, le chlorure de strontium.
Il y a essentiellement deux problèmes. La première est de pouvoir obtenir une quantité de gaz à transformer en plasma suffisante pour faire durer le sabre laser plus de quelques secondes. La seconde – plus insurmontable – est de pouvoir produire toute l'énergie nécessaire pour générer le plasma, le projeter et alimenter les champs magnétiques qui le confinent grâce à un système capable de s'insérer à l'intérieur du manche de l'épée, large de quelques centimètres. et long à peine plus d'un empan. C’est aujourd’hui de la science-fiction.
À l'heure actuelle, ce que nous avons réussi à créer le plus proche d'un véritable sabre laser est le travail de Industries des hackersqui a produit en 2020 un proto-sabre laser alimenté par combustion du propane qui génère un plasma à 2200°C, suffisant pour couper du métal. La lame est en verre et l'acide borique et le chlorure de strontium susmentionnés sont utilisés pour les couleurs. La plus grande différence avec un « vrai » sabre laser est que la source d'énergie est externe, ainsi que le réservoir de propane. Ici vous pouvez le voir en action :