![\"\"](\"https:\/\/micronora.com\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/Album-km3net-artist-expression-300x168.jpg\")
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Cela peut sembler \u00e9tonnant mais l\u2019astronomie et la physique ne se contentent pas de prouesses technologiques et spatiales comme les t\u00e9lescopes James Webb ou Edwin Hubble, d\u2019acc\u00e9l\u00e9rateurs g\u00e9ants ou encore d\u2019immenses champs d\u2019antennes ou de t\u00e9lescopes de tous types. La physique des particules, qui est celle qui tend \u00e0 expliquer l\u2019univers, recherche d\u00e9sesp\u00e9r\u00e9ment \u00e0 mettre en \u00e9vidence et surtout \u00e0 compter certaines particules tr\u00e8s discr\u00e8tes comme les neutrinos. Il existe d\u00e9j\u00e0 des appareillages \u00e0 l\u2019abri de perturbations cach\u00e9s sous des massifs montagneux notamment, mais leur sensibilit\u00e9 reste insuffisante. Avec le projet international KM3NeT la science passe la vitesse sup\u00e9rieure\u00a0!<\/em><\/strong><\/p>\n C\u2019est quoi un neutrino\u00a0?<\/strong><\/p>\n Le projet KM3NeT<\/strong><\/p>\n Il s\u2019agit de faire appel aux limites de la technologie m\u00e9canique et \u00e9lectronique pour immerger dans les profondeurs de la M\u00e9diterran\u00e9e des centaines de d\u00e9tecteurs en r\u00e9seau et d\u2019en r\u00e9cup\u00e9rer les donn\u00e9es lorsque des \u00e9v\u00e8nements (passage d\u2019un neutrino) seront comptabilis\u00e9s et film\u00e9s. La th\u00e9orie est s\u00e9duisante mais la mise en pratique a \u00e9t\u00e9 quasi infaisable, pour un r\u00e9sultat finalement d\u00e9passant les esp\u00e9rances.<\/p>\n Chaque d\u00e9tecteur de l’infrastructure de recherche sur les neutrinos KM3NeT est un r\u00e9seau tridimensionnel de modules de capteurs r\u00e9partis sur de grands volumes d’eau transparente dans les profondeurs. Les modules de d\u00e9tection sont des sph\u00e8res de verre r\u00e9sistantes \u00e0 la pression qui contiennent des tubes photomultiplicateurs pour la d\u00e9tection de la lumi\u00e8re et plusieurs instruments miniaturis\u00e9s pour d\u00e9terminer la position g\u00e9om\u00e9trique des modules et pour calibrer les signaux mesur\u00e9s. Le module de capteurs est \u00e9galement appel\u00e9 module optique num\u00e9rique (Digital Optical Module ou DOM). Les modules sont dispos\u00e9s dans des unit\u00e9s de d\u00e9tection verticales en forme de cha\u00eene, strings ou DUs ou en abr\u00e9g\u00e9.<\/p>\n Les modules de d\u00e9tection enregistrent l’heure d’arriv\u00e9e de la lumi\u00e8re Cherenkov g\u00e9n\u00e9r\u00e9e dans l’eau de mer par les particules charg\u00e9es, cr\u00e9\u00e9es lors de l’interaction induite par les neutrinos avec l’eau \u00e0 l’int\u00e9rieur ou \u00e0 proximit\u00e9 du d\u00e9tecteur. Les modules mesurent \u00e9galement l\u2019intensit\u00e9 de la lumi\u00e8re et la position g\u00e9om\u00e9trique du d\u00e9tecteur \u00e0 l’heure d’arriv\u00e9e du signal. Les mesures sont transmises aux ordinateurs d’une station terrestre via un r\u00e9seau de fibres optiques. Dans la station c\u00f4ti\u00e8re, un logiciel intelligent filtre les donn\u00e9es et reconstitue, \u00e0 partir des mesures, les traces des particules traversant le d\u00e9tecteur. Les r\u00e9sultats sont envoy\u00e9s par l’internet public aux centres de donn\u00e9es KM3NeT pour une \u00e9tude plus approfondie par les scientifiques.<\/p>\n Un DOM est constitu\u00e9 d’un r\u00e9cipient sph\u00e9rique en verre dont l’\u00e9paisseur des parois est suffisante pour r\u00e9sister \u00e0 l’\u00e9norme pression (jusqu’\u00e0 350 fois la pression atmosph\u00e9rique normale) qui r\u00e8gne au fond de la mer. Dans ce r\u00e9cipient de verre, 31 tubes photomultiplicateurs ont \u00e9t\u00e9 dispos\u00e9s de mani\u00e8re \u00e0 d\u00e9tecter dans toutes les directions la faible lumi\u00e8re \u00e9mise par les particules qui passent. Les tubes photomultiplicateurs doivent \u00eatre aliment\u00e9s par une haute tension d’environ 1000V. Cette tension est fournie par un circuit fabriqu\u00e9 sur mesure \u00e0 l’arri\u00e8re du tube\u00a0photomultiplicateur. Cette carte a \u00e9t\u00e9 miniaturis\u00e9e afin de tenir dans l’espace limit\u00e9 disponible dans les entrailles de la sph\u00e8re de verre, d\u00e9j\u00e0 encombr\u00e9e par les autres capteurs.<\/p>\n Une petite impulsion \u00e9lectrique est cr\u00e9\u00e9e par le tube photomultiplicateur lorsqu’un quantum de lumi\u00e8re l’atteint. Le DOM contient \u00e9galement d’autres capteurs utilis\u00e9s \u00e0 des fins d’\u00e9talonnage. Une boussole permet de savoir dans quelle direction pointe chacun des photomultiplicateurs. Des acc\u00e9l\u00e9rom\u00e8tres permettent de d\u00e9terminer l’inclinaison, le tangage et le lacet du module. Un capteur pi\u00e9zo-acoustique permet de d\u00e9terminer la position du DOM en 3D \u00e0 l’aide d’une technique de sonar. Toutes ces mesures sont importantes car les DOM se d\u00e9placent sous l’influence des courants marins.<\/p>\n Un ensemble collier vertical de 18 DOM reli\u00e9s par un c\u00e2ble \u00e9lectro-optique et dispos\u00e9s le long d’une structure verticale avec deux cordes est appel\u00e9 unit\u00e9 de d\u00e9tection ou string, DU en abr\u00e9g\u00e9. Le r\u00e9cipient en verre du DOM est entour\u00e9 d’un collier en titane qui permet de la relier \u00e0 deux c\u00e2bles de 4 mm en Dyneema, une fibre artificielle \u00e0 haute r\u00e9sistance, qui relient les DOM entre eux. Outre les DOM, une unit\u00e9 de d\u00e9tection dispose d’une ancre, dont le poids maintient l’unit\u00e9 de d\u00e9tection fermement connect\u00e9e au fond marin.<\/p>\n Les d\u00e9tecteurs de neutrinos de type ARCA et ORCA<\/strong><\/p>\n La premi\u00e8re phase de construction de KM3NeT comprend 30 unit\u00e9s de d\u00e9tection de ce type qui sont install\u00e9es au large de Toulon. Les versions ult\u00e9rieures des d\u00e9tecteurs KM3NeT seront constitu\u00e9es de blocs de 115 unit\u00e9s de d\u00e9tection de 18 sph\u00e8res. Des blocs de d\u00e9tection avec deux granularit\u00e9s diff\u00e9rentes de modules de capteurs de lumi\u00e8re seront install\u00e9s : ARCA et ORCA. Pour la phase de construction de KM3NeT 2.0, deux blocs de type ARCA seront install\u00e9s sur le site de KM3NeT-It au large de la Sicile, o\u00f9 la distance entre les DOM le long des unit\u00e9s de la cha\u00eene est d’environ 40 m et la distance entre les unit\u00e9s est d’environ 100 m. La hauteur de ces blocs est d’environ 700 m.<\/p>\n L\u2019apport de l\u2019universit\u00e9 de Caen au travers du labo LPC<\/strong><\/p>\n KM3NeT est un projet collaboratif qui mobilise 350 chercheurs bas\u00e9s dans une vingtaine de pays et dans une cinquantaine de laboratoires (en France, tous les labos de l\u2019INP2P3du CNRS). Cette exp\u00e9rience incroyable concerne principalement la France et L\u2019Italie mais les Pays Bas, l\u2019Allemagne et l\u2019Espagne sont aussi tr\u00e8s actifs dans ce projet. \u00c0 ce jour, 36 lig<\/p>\n nes de d\u00e9tection sur les 345 pr\u00e9vues sont en service.<\/p>\n Une partie des d\u00e9tecteurs est assembl\u00e9e sur le campus de Caen et sourc\u00e9e chez des sous-traitants locaux. Les composants sont de qualit\u00e9 militaire, voire cr\u00e9\u00e9s pour l\u2019occasion. Faire tenir tous ces \u00e9quipements et d\u00e9tecteurs dans une sph\u00e8re relativement r\u00e9duite tient du tour de force, d\u2019autant que bien des composants sont miniaturis\u00e9s et tr\u00e8s fragiles. Les moyens de transp<\/p>\n ort sur place et de mise \u00e0 l\u2019eau ont aussi n\u00e9cessit\u00e9 des tr\u00e9sors d\u2019ing\u00e9nierie.<\/p>\n La calibration des d\u00e9tecteurs est aussi une phase essentielle. Notons que pour traiter l\u2019\u00e9norme masse de donn\u00e9es qui sera recueillie et filtrer les signaux parasites, l\u2019IA et des algorithmes seront mis \u00e0 contribution.<\/p>\n Les r\u00e9sultats<\/strong><\/p>\n Le d\u00e9tecteur immerg\u00e9 au large de Toulon s\u2019int\u00e9resse surtout aux neutrinos produits dans notre atmosph\u00e8re par les rayons cosmiques.<\/p>\n Celui de Sicile pi\u00e8gera de plus hautes \u00e9nergies et rep\u00e8rera les flux provenant de toute notre galaxie voire au-del\u00e0. Ceci permettra d\u2019orienter les t\u00e9lescopes qui interviennent dans la lumi\u00e8re visible et dans les ondes radio vers les cataclysmes nouvellement apparus. L\u2019\u00e9tude du projet a d\u00e9but\u00e9 il y a 15 ans et l\u2019ensemble ne sera pas compl\u00e9t\u00e9 avant 2025.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cela peut sembler \u00e9tonnant mais l\u2019astronomie et la physique ne […]<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":1765979996,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[60],"tags":[],"class_list":["post-6542","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-actu-microtechnique"],"yoast_head":"\n![\"\"](\"https:\/\/micronora.com\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/optical-module-attached-to-the-Dyneema-ropes-of-the-detection-unit-226x300.png\")
Des 5 % de l\u2019univers connu, les neutrinos seraient le composant principal. Le probl\u00e8me c\u2019est que le neutrino n\u2019interagit pas avec la mati\u00e8re ce qui le rend quasi ind\u00e9tectable. Pourtant des milliards de neutrinos nous traversent chaque seconde, sans effet aucun. Le neutrino est produit en masse par les r\u00e9actions nucl\u00e9aires de fusion, notamment, au c\u0153ur des \u00e9toiles, mais aussi lors d\u2019\u00e9v\u00e8nements cataclysmiques ou d\u2019interactions de rayons cosmiques avec l\u2019atmosph\u00e8re. Il en existe trois types : rouge, bleu et vert. Ils peuvent aussi osciller en changeant de couleur. Pouvoir les compter et savoir pourquoi certains disparaissent en se transformant, est essentiel pour comprendre notre univers.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/micronora.com\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/File_008-300x225.jpeg\")
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