Une antenne plasma créée par laser émet des ondes radio dans l'air

Le laser seul n'émet toutefois rien. L'équipe dirigée par Pryia Darshni devait aussi injecter de l'énergie radiofréquence dans le canal sans le perturber, car un simple fil risquait d'endommager cette structure fragile. Les chercheurs ont donc placé un anneau métallique autour du faisceau. Il assure un couplage capacitif : un générateur radio agit sur les électrons du plasma sans contact direct.

La longueur et la direction de l'antenne peuvent être modifiées en ajustant le faisceau. La géométrie détermine les caractéristiques et la gamme de fréquences ; sur les antennes classiques, un réglage comparable exige souvent des modifications mécaniques. Ici, en théorie, le pilotage du laser suffirait.

Les limites de l'expérience

L'essai a été mené à 30 MHz, soit une longueur d'onde d'environ 10 mètres. Le signal reçu était 2,5 fois plus fort que dans une configuration où le laser ne créait pas de plasma. Mais l'antenne réceptrice se trouvait à seulement 5 centimètres de l'émetteur : il s'agit d'une mesure en champ proche, pas d'une liaison sur plusieurs kilomètres. Les chercheurs n'ont pas non plus démontré que l'antenne plasma peut recevoir, tout en estimant qu'aucun obstacle fondamental ne l'exclut.

L'usage spatial reste la grande inconnue. Selon Paul Franzon, coauteur de l'étude, l'orbite basse contient assez de gaz raréfié pour produire du plasma. Mais la densité y est incomparablement plus faible qu'en laboratoire, ce qui change les conditions d'ionisation et de maintien du canal. Le laser, son électronique, sa source d'énergie et son système de contrôle consomment aussi de l'énergie ; sans données sur le rendement de rayonnement et le coût énergétique, impossible de dire si la masse du satellite diminuerait.

Avant de rivaliser avec les antennes métalliques, cette technologie doit prouver qu'elle porte plus loin, couvre plusieurs bandes et reste stable à consommation raisonnable. Les résultats ont été publiés dans l'IEEE Journal of Microwaves.