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Des instruments taille XXL

Des instruments taille XXL

29.10.2014, par
VLT
Le Very large telescope (VLT), dans le désert d'Atacama au Chili, est un ensemble de 4 télescopes de 8 m de diamètre, auxquels s'ajoutent d'autres télescopes plus petits. Il permet d'explorer l'Univers lointain et d'étudier la formation et l'évolution des galaxies, les trous noirs massifs ou encore les jeunes étoiles.
Télescopes géants, accélérateurs de particules ou plateformes de calcul intensif sont autant de lieux stratégiques où se construit la science mondiale. Présentation avec Gabriel Chardin, physicien et président du comité Très grandes infrastructures de recherche (TGIR) du CNRS.

Qu'entend-on par « Très grandes infrastructures de recherche » ?

Gabriel Chardin : Les très grandes infrastructures de recherche (TGIR) sont des installations, des ressources ou des services dont la communauté scientifique a besoin pour réaliser des recherches de grande ampleur dans des domaines de pointe. Les télescopes, accélérateurs de particules, synchrotrons, lasers, moyens de calcul intensif, mais aussi les outils de production et gestion de données en sont quelques exemples. Ces infrastructures sont utilisées par les chercheurs de toutes les disciplines, en astronomie, biologie, physique, chimie, sciences humaines et sociales, sciences de la Terre, etc., qui ont ainsi accès à des équipements très performants dans un environnement scientifique de haut niveau. On distingue les très grandes infrastructures tels que les synchrotrons ESRF et Soleil, les organisations internationales de recherche comme le Cern (lire ici notre billet), l’Agence spatiale européenne (ESA), l’Observatoire européen austral (ESO) ou le Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL), et enfin les infrastructures de recherche comme Renatech, qui est un réseau de centrales technologiques dédié aux micro et nanosciences. Les enjeux scientifiques et technologiques, mais aussi les coûts de construction et d’exploitation sont tels que les TGIR requièrent une collaboration et des moyens humains et financiers importants, très souvent internationaux. Pour sa part, le CNRS est partenaire de l’essentiel des 20 TGIR et des quelque 45 IR financées par la France.

Synchrotron ESRF
Situé à Grenoble, l’ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) est une des sources de rayons X les plus intenses du monde. Chaque année, 7000 scientifiques l'utilisent pour étudier des biomolécules, des nanomatériaux, des fossiles ou des objets précieux du patrimoine.
Synchrotron ESRF
Situé à Grenoble, l’ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) est une des sources de rayons X les plus intenses du monde. Chaque année, 7000 scientifiques l'utilisent pour étudier des biomolécules, des nanomatériaux, des fossiles ou des objets précieux du patrimoine.

Pourquoi la science a-t-elle besoin d’installations aussi importantes ?

G. C. : Les TGIR sont des lieux de dépassement de la connaissance et de fabrication de la société du futur. Grâce à ces immenses laboratoires, les chercheurs peuvent mettre leurs hypothèses à l’épreuve. Les recherches du Cern peuvent sembler se limiter à des connaissances fondamentales, mais la compréhension des interactions fondamentales pourrait déboucher sur d’immenses applications, tout comme la formule apparemment ésotérique E = mc2 a finalement conduit à la maîtrise de l’énergie nucléaire.

Ces infrastructures sont des lieux de
dépassement de la
connaissance, et de
fabrication de la société du futur.

Dans le cadre du projet Iter, l’objectif est de faire fonctionner en milieu contrôlé une source de fusion similaire à celle opérant au centre du Soleil. En Namibie, avec HESS, le plus grand télescope au monde a permis un accroissement considérable des connaissances sur l’Univers de haute énergie. En Suède, le projet ESS consistera, aux alentours de 2025, à créer des flux très intenses et pulsés de neutrons, générés par un faisceau de protons d’une puissance de 5 MW, une puissance jusqu’à présent jamais atteinte.

Le CNRS s’implique également dans des TGIR dans le domaine des sciences humaines et sociales, comme Humanum (Humanités numériques), centré sur le tournant numérique des SHS, ou Progedo (Production et gestion de données en sciences humaines et sociales) qui cherche à définir une politique publique de données dans ce même domaine.

Quelles applications sont issues des très grands instruments ?

G. C. : Ces objets de compréhension peuvent sembler lointains, mais les découvertes qui en sont issues aboutissent la plupart du temps à des transformations profondes de l’action de l’homme sur la nature, transformations qu’il est pratiquement impossible de prévoir à l’avance. Par exemple, c’est au Cern qu’on a trouvé le boson de Higgs, mais aussi le langage HTML, inventé à l’origine pour les besoins internes d’accès à l’information, et qui a conduit à l’explosion du développement du Web… Enfin, beaucoup d’applications sociétales sont issues des accélérateurs de particules : les synchrotrons réalisent des diagnostics de la structure de nombreux matériaux, des faisceaux gammas permettent de stériliser des aliments et de réaliser leur transport dans les pays émergents, les faisceaux de particules sont également utilisés pour le traitement de cancers en médecine ou par l’industrie automobile pour le durcissement des peintures, par exemple. In fine, ces très grandes infrastructures permettent donc de répondre à des demandes sociétales. Dans le contexte d’épuisement des ressources naturelles notamment, plusieurs grands instruments dans le domaine de l’énergie pourraient ainsi devenir tout à fait stratégiques.

Cet entretien est à lire ici dans son intégralité.
 

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Auteur

Claire Debôves

Claire Debôves est rédactrice institutionnelle multi-supports au sein de la Direction de la communication du CNRS.

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