La science et l’industrie collaborent dans le cadre du projet « Einstein Telescope Technologies »
De nombreuses études et projets sont en cours pour préparer la zone frontalière de la Belgique, de l’Allemagne et des Pays-Bas à accueillir le télescope Einstein. Le dernier projet en date est « Einstein Telescope Technologies » (ETT), qui se concentre sur le développement des technologies requises, les études du sous-sol et le transfert de technologies vers d’autres secteurs. Le coup d’envoi a été donné en novembre 2021 et le projet se poursuivra jusqu’à la fin de 2023. Il est réalisé par un consortium de 12 partenaires, instituts scientifiques et entreprises. Qu’est-ce que ce projet ajoute aux autres projets et préparatifs? Et pourquoi est-il important de travailler avec l’industrie? Le professeur Stefan Hild nous répond.
En quoi consiste le projet « Einstein Telescope Technologies » ?
Dans ce projet, nous avons regroupé certains des défis les plus difficiles du télescope Einstein, qui soulèvent des questions telles que : Comment construirons-nous les grandes cavernes souterraines dont nous avons besoin à quelques centaines de mètres sous la surface du sol ? Existe-t-il des moyens de construire un système de vide approprié avec des concepts innovants et plus rentables ? Et comment pourrons-nous refroidir un miroir sans créer de bruit supplémentaire, en gardant ses déplacements aussi petits qu’une fraction de la taille d’un atome ?
Cela semble fascinant, la technologie des ondes gravitationnelles…
Absolument ! Les observatoires d‘ondes gravitationnelles comptent parmi les instruments les plus complexes que l’humanité ait jamais construits. Après qu’Albert Einstein ait prédit l’existence des ondes gravitationnelles, il a fallu attendre un siècle de plus pour disposer de machines suffisamment sensibles pour les mesurer. Nous passons maintenant au télescope Einstein qui va changer la donne. Personnellement, j’aime la complexité et la beauté des technologies dont nous avons besoin.
Il existe également d’autres projets visant à préparer la région au télescope Einstein, tels que ETpathfinder, E-TEST et ET2SMEs. Comment le projet ETT s’inscrit-il dans ce contexte ?
Je pense que le projet « Einstein Telescope Technologies », ou ETT, est la prochaine étape naturelle, un complément aux projets ETpathfinder et E-TEST. J’espère surtout que les différents aspects que nous développons dans l’ETT se retrouveront un jour dans ETpathfinder. Comme les moyens de refroidissement, par exemple. Ou peut-être pourrons-nous également tester un nouveau type de tube à vide dans ETpathfinder dans les prochaines années.
Le projet ET2SMEs a un objectif différent. Il aide les petites et moyennes entreprises et d’autres entreprises à bénéficier du télescope Einstein. Ce projet est axé sur l’Euregio Meuse-Rhin. Dans le cadre du projet ETT, nous collaborons avec le monde des affaires au niveau national aux Pays-Bas. Cela renforce à nouveau ce que nous voulons réaliser avec ET2SME. En bref, tous les projets et activités sont liés entre eux et se complètent.
Quels seront les principaux résultats du projet ETT ?
D’une part, j’espère que nous développerons de nouvelles technologies, comme les techniques pour refroidir les miroirs sans provoquer de vibrations, ou encore de nouveaux algorithmes pour analyser le plus efficacement possible l’énorme quantité de signaux du télescope Einstein. Ce serait également un grand pas en avant si nous pouvions trouver des moyens nouveaux et plus rentables pour construire le plus grand système de vide du monde.
ETT fait aussi quelque chose d’autre. A savoir que les partenaires industriels peuvent déjà se familiariser avec les exigences et les concepts nécessaires pour le télescope Einstein. Cela les aide à se préparer pour l’avenir, lorsque les principaux contrats pour la construction initiale seront attribués.
Qu’en est-il des retombées technologiques ?
J’espère qu’il y aura beaucoup de transferts de technologie de l’ETT vers d’autres applications intéressantes. Prenons par exemple la recherche sur les systèmes de vide : nous essayons ici de réduire les coûts des grands systèmes de vide et aussi de réduire les fuites d’hydrogène. Si nous parvenons à construire des systèmes à vide à moindre coût, cela pourra être utilisé pour le projet Hyperloop, par exemple. Et les revêtements que nous développons pour réduire les fuites d’hydrogène pourraient avoir une application immédiate dans les voitures à hydrogène ou d’autres éléments d’une économie de l’hydrogène.
Comment l’industrie a-t-elle été impliquée dans le télescope Einstein jusqu’à présent ?
Principalement par le biais de petits contrats et d’appels d’offres pour ETpathfinder et E-TEST. Par exemple, la construction d’une salle blanche et la construction du système d’aspiration d’ETpathfinder. Nous y avons déjà eu un aperçu des excellentes capacités des entreprises. Mais il s’agissait « seulement » de réaliser des projets que nous scientifiques avions conçus à l’avance. L’ETT nous fait entrer dans une nouvelle phase de collaboration. Ici, l’industrie et les chercheurs sont engagés dans un véritable développement conjoint des technologies. De cette façon, ils peuvent combiner leurs idées créatives avec toute leur expertise existante.
Pourquoi est-il nécessaire de coopérer avec l’industrie ?
Sans l’industrie, il est impossible de construire le télescope Einstein. Construire des laboratoires de R et D est une chose, construire une infrastructure de recherche de 1,9 milliard d’euros en est une autre. Elle nécessite une expertise dans la construction d’infrastructures civiles d’une ampleur similaire. Cela comprend l’ingénierie des systèmes, la gestion professionnelle des projets, le contrôle des risques, etc. Cette expertise est disponible dans l’industrie. Ce n’est que si les chercheurs et l’industrie unissent leurs forces que nous pourrons faire du télescope Einstein un succès.
Une dernière chose. Chaque fois que vous repoussez les limites de la science fondamentale, vous trouvez des retombées intéressantes qui ont des applications beaucoup plus larges. Dans la recherche sur les ondes gravitationnelles, par exemple, nous avons travaillé sur les moyens de stabiliser les lasers. Et cette technologie est maintenant utilisée pour rendre nos horloges plus précises. Autre exemple : certains de mes collègues de Glasgow ont utilisé des techniques mises au point pour l’étude des ondes gravitationnelles afin de fabriquer des os artificiels en déclenchant la différenciation des cellules souches. D’autres collègues ont mis au point de nouveaux capteurs de gravité capables de détecter rapidement les tremblements de terre et les tsunamis.
Le travail avec l’industrie présente-t-il des difficultés ?
Le véritable défi consiste à créer des synergies et des situations gagnant-gagnant pour toutes les parties concernées. L’argent réel de la construction n’est pas encore disponible. Il est donc particulièrement difficile pour les partenaires industriels de s’engager pleinement dans le télescope Einstein. Mais une fois que le budget sera là, il faudra que l’industrie soit prête et sache quelles sont les exigences spécifiques. Et qu’elle ait déjà acquis l’expérience de ces technologies spécifiques. Nous avons donc un problème potentiel. ETT permet de le contourner.
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