¿A dónde llegará el rayo láser si lo apuntas al espacio?

Técnicamente infinitamente en el espacio. Al igual que cualquier otra fuente de luz, ya sea un sol o una vela.

Prácticamente, como para cualquier otra fuente de luz, la intensidad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, por lo que eventualmente se volverá insignificante. Independiente de la atenuación en la atmósfera, etc.

Eso es cierto en el llamado “campo lejano” al menos, que está a una distancia significativamente mayor que el diámetro del haz original.

La razón es que cada láser tiene un cierto ángulo de divergencia. Cuanto más pequeño es el ángulo, más se agrupa el haz. La divergencia típica de un puntero láser común es cca. 1 mRad (milirradiante), lo que significa que el diámetro del haz es cca. 1 / 1,000 de la distancia.

En otras palabras, a 1 km de distancia, el punto láser sería un disco de aproximadamente 1 m de diámetro. El área del punto aumenta con el cuadrado de la distancia, y a medida que la potencia total del haz permanece constante (sin contar la atenuación), la intensidad disminuye en ese factor del cuadrado de la distancia.

En la divergencia del rayo láser y el tamaño del punto puede encontrar alguna teoría sobre el tema. La comparación de rayos láser le brinda algunas clasificaciones de divergencia típicas.