Un télescope sous-marin au large de La Seyne pour comprendre l'univers

Un télescope sous-marin au large de La Seyne pour comprendre l'univers

Patrick Lamare, Vincent Bertin et Claude Vallée dans un laboratoire de Luminy, à Marseille. Trois des vingt ingénieurs, scientifiques et autres techniciens qui travaillent sur ce projet de nouveau télescope sous-marin (photo: Eric Estrade)
Au large de La Seyne, un télescope sous-marin observera les neutrinos. L’étude de ces particules pourrait permettre d’en savoir plus sur la matière noire de l’espace

La scène se passe dans un coin de Luminy, à deux pas des calanques de Marseille. Au cœur du Centre de physique des particules de Marseille (CPPM), un laboratoire piloté par le CNRS et l'université d'Aix-Marseille, on s'affaire autour d'une grande sphère en titane. Cette boule d'un mètre de diamètre, c'est une « boîte de jonction ». Enfin, le modèle de celle qui doit alimenter le futur télescope sous-marin Meust (1), un projet piloté par le CPPM. En fait de « télescope », ce sont de grandes lignes de plusieurs centaines de mètres de haut, parsemées de capteurs optiques. Elles doivent observer les neutrinos, des particules très légères et plus petites qu'un atome, qui traversent l'univers. Meust doit s'installer par 2500 mètres de fond, une trentaine de kilomètres au sud de La Seyne dans le Var. Plus efficace, il remplacera le télescope déjà existant au large de Porquerolles, Antarès.

Trous noirs géants, matière noire

Ce qui intéresse les scientifiques, c'est l'origine des neutrinos. Certains proviennent de « phénomènes violents de l'univers, comme les trous noirs », résume Claude Vallée, le responsable scientifique de ce projet piloté par le CPPM. Phénomènes dont Meust, en étudiant les neutrinos, doit permettre la compréhension. Meust doit aussi permettre d'en savoir plus sur la matière noire. Cette matière invisible, c'est le fond noir de l'univers. Elle composerait la très grande majorité de celui-ci. Et sur cette « masse manquante », les scientifiques en savent peu. Meust pourrait permettre d'étudier cette matière noire « en détectant, éventuellement, de nouveaux types de particules qui se décomposent en neutrinos », pose encore Claude Vallée.

Lumière sous-marine des neutrinos

Les yeux des télescopes sous-marins (Antarès ou le futur Meust) aiment l'obscurité. C'est pour ça qu'ils s'installent par plusieurs milliers de mètres de fond, là où aucune lumière ne filtre. De quoi capter la lumière bleutée émise par les neutrinos lorsqu'ils percutent le fond de la mer. Etudier ces rais de lumière permettant de calculer la trajectoire des neutrinos...et donc leur origine. L'installation va aussi permettre d'étudier les fonds marins. Des appareils de mesure sous-marine (sismographes, peut-être des caméras, etc.) viendraient se connecter au dispositif de transmission de Meust... et observeraient ces abysses où personne ne peut aller.

Même chose en Sicile et en Grèce

Mais ça, c'est dans le futur. La sphère métallique du hangar de Luminy n'est qu'une maquette. Elle doit permettre de vérifier que « que la mécanique de l'ensemble fonctionne », explique Vincent Bertin, l'un des scientifiques qui planche sur le projet Meust (2). Une phase de test avant que Meust ne se déploie au large de La Seyne. Normalement, d'ici à la « mi-2015 », espère Vincent Bertin.

La première ligne, parsemée de capteurs optiques, devra alors se déployer dans les abysses. Meust comprendra aussi des infrastructures nécessaires à l'accueil d'autres lignes de capteurs optiques. Parce que ce télescope s'inscrit dans un grand projet européen. Ce projet d'observation des neutrinos, c'est KM3NeT. Il pourrait peser dans les 200 millions d'euros - ce financement doit encore être bouclé. KM3NeT, ce sont donc plusieurs autres lignes de capteurs au large de La Seyne. Le projet prévoit aussi l'installation de deux autres télescopes similaires, au large de la Sicile ou de la Grèce...à l'horizon 2020.

1. Pour Mediterranean Eurocentre for Underwater Sciences and Technologies.
2. Le projet Meust est estimé à 7 millions d'euros financés en partie par l'Europe, le CNRS et les collectivités territoriales.
source: Nicolas hasson - var matin

... @ suivre ...

Comment ça marche ?

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Quatre étapes pour comprendre comment les scientifiques traitent les informations récoltées par les télescopes sous-marins

1. Sous l'eau, les « yeux » captent la lumière émise par les neutrinos quand ils percutent la terre.

2. Les informations de trajectoire sont transmises à l'institut Michel-Pacha de La Seyne. Le bâtiment fait aussi office de centre de contrôle d'Antarès... mais la situation devrait changer d'ici peut-être à 2018. Les installations devraient migrer vers Ollioules, et le bâtiment du CNRS du futur Technopole de la Mer.

3. Ces données sont traitées dans un centre de calcul à Lyon.

4. Puis, elles sont analysées par des scientifiques de Marseille, de Moscou, Bucarest ou Gênes, en tout, une vingtaine de laboratoires européens.

Bientôt le nouveau télescope sous-marin pour observer l’univers depuis La Seyne

Comme le montre ce document, le câble sous-marin sera enterré sous le sable des Sablettes, entre le carroussel et la plage
Au large de La Seyne, un nouveau télescope sous-marin doit être installé pour observer l’univers, et notamment la matière noire. Une enquête publique est en cours

D'ordinaire, on vient à la Maison de l'habitat (1, rue de la République) pour s'informer ou résoudre des problèmes liés au logement. Pourtant, c'est bien ce lieu qui a été retenu pour accueillir une enquête publique dont les enjeux dépassent, largement, les problèmes d'hébergement. Jusqu'au 16 mai, on peut en effet s'y renseigner sur un programme destiné à... étudier le cosmos !

Ce programme, baptisé Meust (1), vise à observer des neutrinos, à savoir des particules venues de l'univers et qui, en le traversant, « enregistrent » des données utiles aux scientifiques. En bout de course, ces neutrinos tombent dans l'eau de mer où ils peuvent être étudiés (lire ci-dessous) par le Centre de physique des particules de Marseille (CPPM) - un laboratoire piloté par le CNRS et qui travaille, notamment, sur la matière noire du cosmos.

La suite du programme Antarès

Pour mettre en œuvre cet ambitieux et complexe projet, qui s'inscrit dans la continuité du programme Antarès (premier télescope sous-marin d'observation des neutrinos cosmiques, implanté au large des côtes varoises), le CPPM a besoin de déployer un nouveau câble électro-optique sous-marin. Et c'est La Seyne qui a été retenue comme point de départ du câble.

Pourquoi ? Car des câbles sous-marins sont déjà « basés » aux Sablettes (dont celui du système Antarès, ainsi qu'un câble de télécommunication entre le continent et la Corse). Mais aussi parce que la ville dispose, expliquent les scientifiques, « d'un environnement logistique unique »(avec des opérateurs technologiques comme Ifremer et Orange Marine).

Pour être mis en œuvre, le projet Meust nécessite la réalisation de deux enquêtes publiques. La première concerne la concession d'utilisation du domaine public maritime - puisque le câble sera ancré sur la plage des Sablettes, rejoignant le branchement existant au titre d'Antarès. La seconde enquête publique est réalisée, simultanément, au titre de la loi sur l'eau.

Une étude d'impact

Pour ce deuxième aspect, une étude d'impact a été conduite, à la demande du CPPM, par un cabinet spécialisé. Il s'agit notamment de déceler d'éventuelles incidences du câble sur les herbiers de posidonies et les espèces sensibles, sur les organismes benthiques (2), mais aussi sur le relief sous-marin, la navigation, la pêche, et même les risques de collision avec les mammifères marins. Sur tous ces points, le bureau d'études a conclu à des « incidences mineures » ou « négligeables ».

Désormais, c'est donc le grand public qui est invité à faire part de ses commentaires sur ce projet, dont les détails sont présentés dans un registre mis à disposition à la Maison de l'habitat (3). Pour l'heure, cette enquête publique ne suscite pas un grand intérêt : le commissaire-enquêteur n'a reçu aucune visite de consultation du dossier. Il est encore possible de s'y rendre jusqu'au 16 mai. Après cette date, le commissaire enquêteur rendra un avis et, si celui-ci est favorable, le préfet pourrait signer la concession d'utilisation du domaine public maritime, permettant au CPPM de mettre en œuvre le projet et d'entamer, à l'automne 2014, la pose du nouveau câble.

1. Méditerranean eurocentre for underwater sciences and technologies
2. Les organismes benthiques sont des animaux ou des végétaux qui vivent fixés au sol ou qui se déplacent en rasant le fond.
3. Du lundi au jeudi de 9 h à 12 h et de 14 h à 17 h et le vendredi de 9 h à 12 h et de 14 h à 16 h.
source: M.G. - var matin

... Un câble de 42 kilomètres de long !.. (voir image ci-dessus)

Le (futur) câble à poser sur la plage des Sablettes affiche un diamètre d'environ 10 cm sur une longueur de 42 km ! Il débouche donc dans les eaux internationales où est situé le dispositif d'observation (des lignes de capteurs de 800 m de haut, dans des eaux profondes de 2500 m).

Il est également connecté à une ligne d'observation de la faune marine et à un module d'observation du milieu marin. De la sorte, le système du CPPM s'imbrique dans des réseaux européens (et même internationaux) d'observation des fonds marins et des abysses.

Le neutrino, un messager cosmique

« Le neutrino est une particule élémentaire furtive (plus petite qu'un atome) qui s'échappe du cœur des phénomènes cosmiques - et sur lesquels il peut donner des informations inédites. Durant son trajet jusqu'à la Terre, il est quasiment insensible aux obstacles et n'est pas dévié par les champs magnétiques », expliquent les scientifiques du CPPM.

Les neutrinos offriraient donc la possibilité d'observer le cœur des phénomènes astrophysiques les plus violents et constitueraient, ainsi, des messagers pour comprendre l'univers. Problème : détecter les neutrinos est un véritable défi car « leur faible interaction avec la matière les rend très difficiles à observer ». Mais il est possible de capter la lumière bleutée qu'ils émettent lorsqu'ils percutent le fond de la mer. C'est ce qu'a commencé à faire le programme Antarès, le premier télescope sous-marin à neutrinos cosmiques, immergé au large des côtes varoises depuis 2008.

Le programme Meust devrait donc permettre au CPPM de franchir une nouvelle étape en multipliant par vingt la sensibilité de détection des neutrinos.
source: M.G. - var matin