Phenomenes ovnis et creation de leurres lumineux par canon à particules

Est-il techniquement possible de produire un point brillant flottant dans le ciel sans qu’il s’agisse pour autant d’une simple projection lumineuse sur fond de nuages ? Pour répondre à cette question, il nous faut introduire ici le concept de plasma, apparu en 1928. Un plasma est un fluide composé de molécules gazeuses électriquement neutres, d’ions positifs et d’électrons négatifs. En bref, il s’agit d’un gaz ionisé émettant des photons du fait de cette ionisation, et donc plus ou moins lumineux.

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L'ionisation thermique : l'agitation thermique provoque des collisions telles qu’un atome peut donner naissance à un couple électron-ion positif. Ce couple est instable et a tendance à se recombiner. Mais si la température est assez élevée et la densité suffisamment grande, chaque recombinaison est rapidement suivie par une nouvelle ionisation et le plasma se maintient. La température requise pour cela est au minimum de 10 000°C.

En utilisant un laser de puissance et une lentille convergente, il est possible d’ioniser localement l'air au point de focalisation. Si la lentille a une distance focale de 1 m par exemple, une bulle de plasma se forme " miraculeusement " à 1 m de la lentille et semble flotter dans l’air. En utilisant un laser infrarouge dont le rayonnement est normalement invisible à l’œil nu, le résultat est très spectaculaire. Mais pour projeter cet " ovni " à longue distance, il faudrait un laser très puissant et une lentille de focale correspondant à la distance de projection. Il est alors plus efficace d’utiliser une matrice de lasers convergeant vers un point dans le ciel.

Les premiers lasers à haute énergie fonctionnaient au dioxyde de carbone (CO₂) et travaillaient dans la gamme des infrarouges. Ils apparurent aux Etats-Unis en 1968. Le CO₂ était introduit à une extrémité du laser tandis que les gaz résiduels non toxiques étaient rejetés de l’autre côté.

La première tentative d’en faire une arme transportable sur un champ de bataille revient à l’US Army. Vers le milieu des années 70, un laser CO₂ d’une puissance de 30 kW fut monté sur un véhicule chenillé LVTP-7 pour constituer une " Mobile Test Unit ".

A la fin des années 70, la société allemande Diehl conçu un prototype similaire, le HELEX (High Energy Laser Experimental). Il s’agissait d’un véhicule blindé de 28 tonnes qui devait transporter un laser CO₂ à haute énergie d’une puissance de plusieurs mégawatts dont la portée aurait atteint 10 km par temps clair (fig. 11-a). La consommation de CO₂ requise permettait d’envisager 50 tirs laser à chaque mission.

Fig. 11-a : projet HELEX de l’armée de l’air allemande
Dessin d’après une illustration de MBB/Diehl
Notons que dans le cas où ce n’est pas une matrice de lasers qui est mise en œuvre,
le point lumineux ne peut exister qu’au contact de la cible visée.

 http://www.ovnis-armee.org/11_technologie_plasmas.htm

L’armée américaine procéda par la suite à de nouveaux tests avec le " Close-Combat Laser Weapon " ou " Roadrunner ", véhicule conçu pour détruire les senseurs et les équipements de vision de nuit ennemis, puis vint l’" Airborne Laser Laboratory ", un avion Boeing dont le laser de 400 kW réussit en 1983 à détruire en vol plusieurs missiles air-air " Sidewinder ".

Concernant l’utilisation d’une telle arme à bord d’un navire, se posait le problème de l’humidité de l’atmosphère ambiante susceptible de perturber fortement la propagation du rayon laser.

En France, c’est seulement en 1986 que la DGA (Délégation générale pour l’armement) initia le projet LATEX (Laser Associé à une Tourelle Expérimentale) basé sur un laser de 10 mégawatts.

Si tous ces appareils furent ou sont encore aujourd’hui de simples prototypes, ils ont peut-être été néanmoins responsables de l’observation de quelques ovnis.

Rappelons que la découverte du laser date seulement de 1958 et que ce n’est qu’à partir de cette date qu’il aurait pu être utilisé volontairement pour produire de faux ovnis. Cette technique de création d’un plasma à distance n’est donc pas suffisamment ancienne pour avoir été utilisée dès 1942 à Los Angeles, lors de la première apparition historiquement attestée d’un phénomène lumineux non identifié simulant une attaque aérienne par temps clair donc sans qu’il puisse s’agir d’une projection sur fond de nuages (voir ci-dessous § 15).

L'ionisation électrique : ce phénomène se produit lorsqu'un champ électrique intense est appliqué à un gaz. Les électrons arrachés par les forces électrostatiques sont alors accélérés et acquièrent une grande énergie cinétique qui leur permet, par collision avec d'autres atomes, de propager l'ionisation. Un bon exemple de création d’un plasma de ce type est fourni par l’éclair d’un orage.

L'ionisation radiative : elle se produit lorsque les atomes sont soumis à un rayonnement électromagnétique dont les photons ont une énergie supérieure au seuil d'ionisation.

Cette situation se rencontre naturellement dans la haute atmosphère où les photons ultraviolets provenant du soleil ionisent les atomes de gaz de la couche appelée ionosphère. On sait depuis 1991 que les chercheurs travaillant sur l’Initiative de Défense Stratégique du président Reagan s’étaient aperçus en 1981 qu’il était possible de stimuler la fluorescence d’une couche de sodium située à 90 km d’altitude à l’aide d’un rayon laser (rayon de photons) pour engendrer un point lumineux. Cette technique de production d’une " étoile artificielle " (mais aussi de création d’" ovni "…) a été redécouverte en 1985 par 2 astronomes français et est depuis employée pour focaliser les télescopes [JPP00 p. 103].

Le rayonnement utilisé peut être aussi dans la gamme des hautes fréquences (ondes radio) ou des hyperfréquences (micro-ondes). On obtient la focalisation de ces ondes en un point de l’espace à partir d’une matrice d’antennes émettant en phase. Grâce à la technique de la " synthèse d’ouverture ", cette matrice peut simuler l’effet d’une lentille géante de très longue focale. Lors de son discours de réception du prix Nobel, Piotr Kapitsa décrivit dès 1978 les expériences soviétiques de génération de plasma à distance par des micro-ondes de puissance [FU93 p. 11]. Aux Etats-Unis, cette technique est utilisée par l’US Air Force pour produire des " miroirs ionosphériques artificiels " (Atmospheric Ionospheric Mirror – AIM) qui permettent de faire rebondir des ondes radar afin de pouvoir explorer au-delà de l’horizon ou des ondes radio pour communiquer entre deux positions précises. Ces " miroirs " permettent aussi d’intercepter ou de brouiller les communications ennemies.

Chacun peut expérimenter chez lui la création d’un plasma à l’aide d’un rayonnement de micro-ondes émises par un magnétron. Il suffit pour cela de disposer sur une soucoupe à l’intérieur d’un four à micro-ondes un grain de raisin frais coupé en deux dont les deux demi-sphères sont restées reliées entre elles. Très rapidement, le grain de raisin s’enflamme et les flammes successives ainsi créées – qui ne sont rien d’autre que des boules de plasma – s’envolent vers le haut du four où elles survivent quelque temps grâce à la stimulation des micro-ondes dont la fréquence est ici de 2,45 GHz (gigaherz).

Des micro-ondes avaient été produites artificiellement par Heinrich Hertz dès 1887 et le magnétron fut inventé en 1921 puis le Klystron en 1938. Quant au premier maser, l’équivalent du laser pour les micro-ondes, il vit le jour en 1953. Cette technologie, probablement encore balbutiante, était donc déjà disponible en 1942.

Pour générer un plasma, le rayonnement de photons peut être remplacé par l’émission d’autres particules telles que des protons ou des électrons. Nous reprenons ici la description du mécanisme présenté au § 12 de la première partie de cet ouvrage.
 
Un synchrotron permet de générer un rayon de protons suffisamment énergétiques pour que ceux-ci traversent une certaine distance dans l’atmosphère en n’émettant qu’un très faible rayonnement dû à une légère perte d’énergie. Lorsque cette énergie descend en dessous d’un certain seuil à cause des pertes, les protons ne peuvent plus se propager dans l’atmosphère et l’énergie restante, encore importante, ionise alors l’oxygène et l’azote pour former une boule de plasma brillante : un point lumineux dans le ciel.

En modulant l’énergie des protons, on peut diminuer ou augmenter la distance de formation du plasma lumineux. Une modulation rapide d’avant en arrière peut ainsi donner l’illusion d’un trait de lumière dans le ciel. De même, en modulant la quantité de protons émise, on peut diminuer ou augmenter l’intensité lumineuse du plasma. Enfin, on peut jouer sur l’orientation du tir pour produire une forme lumineuse spécifique par balayage. Cette mise en scène est à la portée de l’armée qui peut générer les phénomènes lumineux à partir du sol ou à partir d’une plate-forme aérienne, sans doute un ballon dirigeable puisque les témoins sont nombreux à faire état d’un vol silencieux et très lent des ovnis observés.

Une évaluation de Tom Mahood trouvée sur son site Internet nous apprend qu’un synchrotron de taille moyenne capable de générer en continu un rayon de protons d’une énergie de 500 MeV (mégaélectronvolts) pourrait produire un plasma lumineux à 1 200 m de distance. Ce rayon perdrait 3 KeV (kiloélectronvolts) par centimètre parcouru avant de libérer 100 KeV par centimètre à l’arrivée. L’intensité lumineuse / cm du rayon serait donc égale à 3% de celle de la boule de plasma. Celle-ci ferait une douzaine de mètres de diamètre, soit 1% de la distance parcourue dans notre exemple. Ces calculs ont été effectués grâce à la formule de Bethe. Il nous semble cependant qu’il doit exister un phénomène ignoré par cette formule qui permette de réduire l’énergie requise d’un facteur 100 et de limiter ainsi l’encombrement et le poids du synchrotron à mettre en œuvre. Il se trouve en effet que les premières particules émises chauffent l’air à travers lequel elles se propagent, entraînant sa dilatation avant d’être stoppées, ce qui permet aux particules suivantes de progresser plus avant puisqu’elles rencontrent une moindre résistance. Ce faisant, une sorte de tunnel de faible densité est creusé dans l’atmosphère en une fraction de seconde jusqu’à la distance limite de progression où se produit l’ovni, qui peut ainsi être entretenu avec beaucoup moins d’énergie.

On pourra objecter que les particules ne peuvent être accélérées que sous un vide poussé ce qui pose alors le problème de leur projection dans l’atmosphère. Ce problème est résolu en utilisant un matériau perméable aux protons à la sortie du rayon. Le nickel, le tantale ou le Kapton par exemple satisfont à cet emploi. Ils doivent cependant être refroidis car le passage des particules provoque un fort échauffement. Tom Mahood nous a dit avoir soumis son hypothèse à plusieurs physiciens travaillant sur la physique des particules qui n’y ont pas vu d’objection. Il est possible que l’utilisation d’électrons en place des protons puisse produire un résultat identique tout en consommant une moindre énergie. Cependant, l’électron ayant une masse environ 2000 fois inférieure à celle du proton, il aura certainement plus de difficultés à pénétrer profondément dans l’atmosphère avant d’être arrêté par une collision. L’armée américaine étudie aujourd’hui activement le concept de " rayon de particules chargées " (Charged Particle Beam – CPB) composé d’ions ou d’électrons pouvant se propager dans l’atmosphère à une vitesse proche de celle de la lumière, et celui de " rayon de particules neutres " (Neutral Particle Beam – NPB) composé d’atomes d’hydrogène ou de deutérium, utilisable dans l’espace pour la lutte contre les missiles balistiques dans le cadre de l’Initiative de Défense Stratégique.

Le schéma de principe du canon à particules utilisé pourrait être proche du fonctionnement du canon à électrons de nos téléviseurs (fig. 11-b).

Fig. 11-b

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Un rayon de particules à balayage horizontal et vertical permet de dessiner une forme grossière à distance. La forme peut être globalement déplacée et simuler un vol erratique ou comportant des accélérations fulgurantes si le canon à particules est asservi par un moteur. Ce moteur, piloté par ordinateur, peut être couplé à un système radar qui est verrouillé sur la cible (témoin, voiture, avion) de façon à suivre celle-ci automatiquement. Au-delà de quelques kilomètres (estimé), la forme se limite sans doute à des taches lumineuses du fait de la résolution insuffisante du canon à cette distance. La technologie évoluant au fil des ans, les formes ont pu s’affiner et on a pu passer d’une projection fixe à une projection animée. Notons que si c’est une matrice d’antennes qui est utilisée pour émettre des ondes radio ou des micro-ondes, le plasma ainsi produit peut être globalement déplacé par un contrôle électronique de la phase ou de la fréquence d’émission de chaque antenne.
 
Le premier type d’accélérateur de particules à haute énergie, appelé cyclotron, apparut au début des années 30 aux Etats-Unis. L’énergie qui pouvait être communiquée à des protons était alors intrinsèquement limitée à 25 MeV. Mais l’on pouvait envisager d’envoyer des ions plus lourds que ces protons et donc d’une énergie supérieure, à vitesse d’émission égale, tels que par exemple des isotopes de l’hydrogène (deutérium) ou de l’hélium (3He, 4He) qui sont alourdis par la présence de neutrons dans le noyau. Ainsi cette technologie était-elle aussi disponible en 1942 malgré quelques réserves concernant l’énergie limitée des particules émises et le poids et l’encombrement du cyclotron nécessaire. Quelques années plus tard le synchrocyclotron, une version améliorée de cette machine pouvant communiquer aux particules une énergie de 1 000 MeV, vit le jour en 1945 toujours aux Etats-Unis. Aujourd’hui, les plus gros synchrotrons permettent d’atteindre une énergie de 1 000 GeV (gigaélectronvolts).

Voilà pour ce qui est des trois mécanismes de base permettant la génération à distance d’un plasma lumineux. Mais attention, l’effet ainsi obtenu ne doit pas être confondu avec le plasma créé dès la sortie du canon d’une arme à " plasmoïdes " et qui se comporte plutôt comme un obus, même si ce type de projectile très particulier a pu aussi parfois être pris pour un ovni.

On objectera que les ovnis aperçus de nuit semblent parfois opaques, voire métalliques. Cette impression d’opacité pourrait être obtenue par notre canon effectuant un balayage de plasma tout juste assez lumineux pour simuler la couleur gris métallisé. Albert Budden signale à ce propos que la lumière brillant à travers une atmosphère humide soumise à un champ électromagnétique peut donner l’apparence d’une surface métallique, ceci du fait que l’indice de réfraction d’un matériau, ici les gouttelettes d’eau en suspension, change généralement en présence d’un champ électromagnétique [AB98 p. 59]. Lorsque l’ovni apparaît tout à fait sombre ou " noir " à l’intérieur d’un certain nombre de points lumineux, et qu’il ne peut s’agir d’un objet physique à cause de sa disparition instantanée ou de ses accélérations fulgurantes par exemple, cette impression est peut-être alors à mettre sur le compte de la psychologie de la perception ou d’une idéalisation du souvenir : " […] chaque fois, on se demande si la "masse noire" existe bel et bien ou si c’est seulement cette couronne de petites lumières qui en donne l’illusion " [LDLN N° 310 p. 15, Joël Mesnard au sujet de la vague du 5 novembre 1990].

Quel est pour l’armée l’intérêt d’avoir développé un tel équipement ? On peut en recenser plusieurs emplois possibles : bullet Produire des miroirs ionosphériques artificiels (voir AIM ci-dessus). 

Produire des leurres radar ou des leurres visuels pour tromper l’ennemi (voir en annexe G l’analyse des lumières de Hessdalen). bullet Pouvoir éclairer un site ennemi durablement comme en plein jour. 

Marquer une cible ennemie pour guider un missile, ou détourner un missile ennemi vers une fausse cible et le faire exploser. Supprimer la toxicité d’un gaz de combat propagé par l’ennemi, par réaction avec le plasma produit [PB99 p. 192]. Perturber ou détruire à distance des équipements électroniques, électriques, électromécaniques (moteurs) à l’aide d’un tir de particules (voir CPB et NPB ci-dessus). Provoquer des incendies, sectionner des câbles électriques par fusion… Aveugler, brûler ou tuer un soldat ennemi. Etc. Un certain nombre de questions restent cependant posées en ce qui concerne le tir d’un plasma lumineux. Nous indiquons en italique des éléments de réponse :  Quel sont le volume et le poids du canon nécessaire selon l’intensité du phénomène observé, sa taille et la distance de tir ? Pour illustrer cette question, on peut citer l’exemple des " expériences d’un rayon à bord d’une fusé " (Beam Experiments Aboard a Rocket – BEAR) effectuées avec succès au Nouveau Mexique en juillet 1989 dans le cadre de l’Initiative de Défense Stratégique. L’accélérateur linéaire de particules implanté dans la fusée était logé dans un tube de 4,36 m x 1,12 m de diamètre. Les particules étaient semble-t-il émises avec une énergie de l’ordre de 4 MeV. Le poids d’un accélérateur de particules est généralement de plus de 500 kg par mètre linéaire. bullet Quelle est l’intensité lumineuse du rayon tiré et celle de la forme générée, selon l’énergie mise en œuvre (à rapprocher de la luminosité de la lune ou du soleil et de celle du cône d’ombre) ? Comme éléments de réponse, nous ne disposons que de l’exemple proposé par Tom Mahood présenté ci-dessus. bullet Quel est le type d’énergie consommée, son volume, son poids, son coût ? Quelle que soit la technique employée, un générateur électrique est requis. Il faut y ajouter le combustible consommé par le laser le cas échéant. bullet La mise en œuvre est-elle bruyante ? Les lasers fonctionnent silencieusement mais les équipements périphériques tels que les générateurs électriques, compresseurs, pompes à vide, refroidisseurs, etc, peuvent en revanche être très bruyants. 

La forme générée par balayage peut-elle être précise ? bullet La forme générée peut-elle être de différentes couleurs ? La longueur d’onde des photons émis dépend de l’énergie reçue et des molécules de l’atmosphère qui ont été excitées. On obtient du vert pour l’oxygène et du rouge, bleu ou violet pour l’azote. Un plasma dans l’atmosphère peut parfois aussi être de couleur blanche, jaune ou orange [PB99 p. 97 et 102]. Le potentiel d'ionisation de l'azote est de 15,6 eV et celui de l'oxygène de 12,06 eV. 

La forme produit-elle un champ électromagnétique ? Les concentrations locales de charges électriques positives ou négatives dans le plasma créent des champs électriques ainsi que des champs magnétiques induits [PB99 p. 13]. 

La forme émet-elle des rayons X capables d’irradier les témoins ? Les plasmas chauds peuvent émettre des rayons X dangereux pour les témoins à proximité [PB99 p. 218]. 

La forme émet-elle des rayons UV dangereux ? Le soleil est l’exemple type d’une boule de plasma chaud émettant des rayons UV qui peuvent être cancérigènes. A notre échelle, les lampes à bronzer produisent aussi un rayonnement UV émis par un gaz ionisé (plasma) dans un tube de verre. 

La forme émet-elle des micro-ondes ? C’est plus que probable car le rayonnement lumineux émis déborde vers de plus grandes longueurs d’ondes comprenant l’infrarouge et les micro-ondes. bullet La forme émet-elle un bruit ? Il arrive en effet qu’un plasma émette un sifflement ou un bourdonnement. On parle alors d’ondes plasma [PB99 p. 113]. 

La forme peut-elle émettre un souffle ? L’ionisation de l’air et le choc en cascade des molécules peuvent parfois générer un vent électrique de la force d’une petite brise [PB99 p. 102]. 

La boule de plasma peut-elle produire une odeur, par exemple celle du soufre (qui est l’odeur traditionnellement associée aux apparitions diaboliques) ? Elle est parfois accompagnée d’une forte odeur désagréable, caractéristique de l’ozone ou d’oxydes d’azote [PB99 p. 103]. Les micro-ondes émises par le plasma peuvent en outre provoquer l’oxydation du soufre présent dans l’atmosphère. 

La boule de plasma peut-elle brûler par contact (végétaux, témoins…) ? Le plasma étant un gaz chauffé à plusieurs centaines, milliers ou millions de degrés, il est normal qu’il puisse brûler par contact, voire à distance, selon sa température. 

Est-il cependant possible de toucher avec la main un certain type de plasma sans se brûler ? Un plasma produit par un faisceau d’électrons très énergétiques peu se maintenir à une température " proche de la température ambiante " [POP98 p. 2137]. En effet, bien que sa température électronique puisse atteindre 700°C à cause du mouvement très rapide des électrons, la faible agitation thermique des ions peut conférer globalement au plasma une température inférieure à 30°C. 

De jour, la boule de plasma peut-elle générer une ombre portée ? De nuit, le peut-elle aussi lorsqu’elle s’interpose entre la lune et le témoin ? Selon le type de plasma, une partie de la lumière reçue sera réfléchie, une partie sera absorbée, et une partie sera transmise. Si la lumière est majoritairement réfléchie ou absorbée, on pourra donc observer une ombre portée. 

La boule de plasma peut-elle être éclairée par des phares de voiture ? Oui pour certains types de plasmas très réfléchissants. bullet <>La forme générée est-elle détectable au radar ? Un plasma ionisé réfléchit les grandes longueurs d'onde (radio) mais il peut être traversé aisément par des ondes plus courtes (TV, radar) si sa densité d’électrons est insuffisante. Des plasmas de densité supérieure produits par un faisceau d’électrons permettent de refléter une onde radar d’une fréquence de 10 GHz et peuvent précisément être utilisés comme " miroir " d’orientation ultrarapide pour un radar [POP98 p. 2137].

Dans l’atmosphère, les " miroirs ionosphériques artificiels " pourraient réfléchir les fréquences jusqu’à bullet Le tir peut-il traverser les nuages, et comment se comporterait sous la pluie la forme générée ? La couche nuageuse réduit-elle beaucoup la distance possible du tir ? Un rayon de particules telles que des protons peut traverser les nuages. Les micro-ondes traversent aussi les nuages à l’exception de certaines fréquences. Quant aux rayons laser lumineux ou émis dans le proche infrarouge ou l’ultraviolet, ils ne peuvent bien sûr pas les traverser ou sont fortement perturbés. 

Le tir peut-il traverser une fenêtre, voire un volet, pour créer une forme lumineuse dans une pièce ? Il semble qu’un rayon de particules telles que des protons ne puisse traverser ni une fenêtre ni un volet. Les micro-ondes peuvent traverser une vitre ou un volet pourvu qu’il soit non métallique. Un rayon laser peut bien sûr traverser une vitre mais pas un volet. Enfin, une boule de plasma qui aurait été générée à l’extérieur peut traverser une vitre comme cela semble se produire parfois pour la foudre en boule. 

Y a-t-il des contraintes sur l’atmosphère telles que l’absence de poussières ou de pollution, l’absence d’humidité, l’absence de vent, etc ? La présence de poussières risque sans doute d’empêcher les particules émises d’arriver à destination. L’interaction des poussières et de ces particules risque peut-être aussi de rendre le rayon du tir plus apparent. Les micro-ondes ne sont pas gênées par ces poussières alors qu’un tir laser sera fortement perturbé.Si le plasma est produit par un rayon de particules, on a vu que ce rayon devait être légèrement lumineux. S’il est produit par des micro-ondes ou par un laser infrarouge, il est invisible à l’œil nu sauf peut-être en cas de conditions atmosphériques exceptionnelle

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