JPE protège l’Einstein Telescope des vibrations

L’élimination des vibrations constitue une exigence essentielle pour l’Einstein Telescope. Le bureau d’ingénierie JPE, basé à Maastricht, a conçu à cet effet un système unique capable de neutraliser en permanence les vibrations. Dans le triangle souterrain de l’Einstein Telescope, des faisceaux laser sont renvoyés d’un miroir à l’autre. Lorsqu’une onde gravitationnelle traverse la Terre, la distance entre les miroirs varie très brièvement, de manière à peine perceptible. Il est donc essentiel que le système soit totalement exempt de vibrations.

Les tours dans lesquelles sont suspendus les miroirs sont donc mises sous vide et la température y atteindra à terme moins 263 degrés Celsius. Pourquoi ? Huub Janssen esquisse un léger étonnement face à cette question qu’il juge évidente. « La chaleur provoque des vibrations, » explique-t-il. « Tout comme l’air. Il suffit d’observer l’extérieur lors d’une journée chaude : on voit l’air bouger. C’est pourquoi la température dans les tours sous vide doit être la plus basse possible, idéalement proche de moins 270 degrés, soit le zéro absolu. C’est un défi, certes, mais c’est réalisable. »

Des températures ultra-basses

« Le refroidissement en lui-même n’est pas le principal problème, » précise Janssen. Ce sont les vibrations générées par ce refroidissement qu’il faut maîtriser. C’est pour cette raison que JPE a été sollicité pour trouver une solution. « Et nous l’avons trouvée, » affirme Huub, ingénieur en mécanique formé à l’Université technique d’Eindhoven. « Nous avons développé un dispositif capable d’absorber complètement les vibrations dans ces conditions difficiles : le vide et le froid extrême. »

Huub Janssen pose sur la table une copie du composant clé, fraîchement sortie d’une imprimante 3D. Son fonctionnement exact reste confidentiel. Cette pièce de haute technologie est considérée comme extrêmement innovante et protégée par plusieurs brevets. « JPE est l’une des rares entreprises au monde capables de faire cela, » dit-il non sans fierté. « Concevoir des instruments fonctionnant dans des environnements extrêmement froids. Cela fait environ quinze ans que nous le faisons, depuis que nous avons développé avec succès, pour un professeur de Leiden, un dispositif permettant de déplacer avec précision un échantillon dans un cryostat.

» Un cryostat est une sorte de congélateur atteignant presque le zéro absolu. Il est précieux pour les scientifiques, car les propriétés des matériaux changent dans le vide à des températures extrêmes. Les chercheurs souhaitent tester ces propriétés, ce qui nécessite de déplacer des échantillons sans ouvrir le cryostat. « C’est pour cela que nous avons conçu cet instrument à l’époque, » rajoute-t-il.

Driven by Innovation

Un défi qui correspond parfaitement à l’ADN de Huub Janssen et de son équipe. En 1991, il fonde son propre bureau d’ingénierie après avoir travaillé chez ASML à Veldhoven et chez Philips à Heerlen. « Nous concevons des solutions pour nos clients dans le domaine du Precision Engineering. Du sur-mesure où la précision au nanomètre est la norme. C’est pourquoi nous nous appelons JPE – Driven by Innovation. L’innovation, le développement de nouveautés, est au cœur de notre activité, » précise-t-il.

Au départ, l’atelier était installé dans un garage. En 2001, JPE s’installe dans la zone d’activités Technoport Europe, près de Maastricht Aachen Airport. L’ingénierie de pointe reste un pilier majeur de l’entreprise, qui compte aujourd’hui 25 spécialistes. « Nous avons également développé une ligne de produits destinés aux secteurs du cryogénique et du vide, » explique Marianne Janssen, partenaire de Huub et responsable de la communication et des relations publiques. « Par le passé, nous avons été sollicités pour concevoir un instrument destiné à un télescope à La Palma. Il devait fonctionner à moins 200 degrés. Nous avons relevé ce défi et conçu une sorte de diaphragme mobile permettant aux astronomes de cibler précisément certaines étoiles. Ce projet nous a apporté les connaissances nécessaires pour manipuler des systèmes à ces températures extrêmes et a servi de base à notre gamme actuelle. »

Quel ordinateur quantique

La dernière innovation à laquelle JPE contribue concerne l’ordinateur quantique. « Un ordinateur quantique ne fonctionne que si la puce est refroidie à une température extrêmement basse, comme l’ont démontré les scientifiques. C’est précisément notre spécialité. Nous avons réussi à concevoir un instrument permettant de tester très rapidement différents types de puces dans un cryostat. »

Une solution qui répond aux besoins de grandes entreprises telles que Google et IBM. « En collaboration avec un fabricant de cryostats, nous allons désormais développer un système complet et le commercialiser. C’est très prometteur. L’ordinateur quantique arrive et provoquera une véritable révolution en matière de puissance de calcul. Il permettra, par exemple, de développer de nouveaux médicaments. C’est formidable pour une petite entreprise du Limbourg méridional d’y contribuer. »

Un projet stratégique pour la région

La participation au projet Einstein est tout aussi importante pour Huub Janssen. « Bien sûr, c’est chez moi ici, même si JPE travaille avec des clients dans toute l’Europe, en Asie et surtout aux États-Unis. Il y a dix ans déjà, nous participions aux premières discussions autour du télescope. Aujourd’hui, notre innovation est intégrée dans une version test, avec des résultats positifs. C’est une grande fierté et une opportunité de croissance sur ce marché, » souligne-t-il.

De la coopération transfrontalière

« Il serait évidemment souhaitable que le télescope soit construit dans cette région. Pour l’économie locale, l’emploi et le dynamisme en matière d’innovation. La coopération transfrontalière reste toutefois un défi. Peut-être s’intensifiera-t-elle lorsque l’ampleur du projet sera pleinement comprise. En tout cas, nous sommes prêts à y contribuer. Nous partageons déjà notre savoir-faire technique via notre portail Precision Point, » conclut Huub.

Marianne Janssen acquiesce : « En plus de partager nos connaissances en ligne, nous les rassemblons dans un livret destiné aux étudiants et utile également pour d’autres entreprises. Nous ne dévoilons pas de secrets industriels, mais la collaboration est essentielle. Pour nous, c’est aussi un outil de visibilité à l’échelle mondiale. »

JPE
JPE a remporté l’an dernier le premier Innovation Award Limburg. L’entreprise est située sur l’Aziëlaan, près de Maastricht Aachen Airport. Chez JPE, l’accent est mis sur le développement, tandis que la production est externalisée. Parmi ses clients figurent notamment ASML, Google, Philips ainsi que plusieurs universités et instituts de recherche renommés en Europe et aux États-Unis.