Une technologie de capteurs néerlandaise permet à l’Einstein Telescope d’effectuer des mesures sans générer des vibrations

Un consortium néerlandais développe des senseurs extrêmement sensibles destinés à protéger au mieux les miroirs de l’Einstein Telescope contre les vibrations. Les premières étapes importantes ont déjà été franchies : un premier prototype de senseur fonctionne et un nouveau banc d’essai a été mis en service chez NIKHEF. Cette technologie cible les très basses fréquences, pour lesquelles les senseurs existants ne sont pas encore assez précis.

Chaque mouvement compte

Pour pouvoir détecter les ondes gravitationnelles, les miroirs de l’Einstein Telescope doivent être pratiquement immobiles. Il s’agit là d’un défi technique de taille. Les miroirs peuvent être affectés par toutes sortes de perturbations, allant de l’activité humaine et des mouvements du sol au bruit thermique et quantique.

Pour pouvoir corriger activement la position des miroirs, il faut pouvoir mesurer même les mouvements les plus infimes : avec une précision de l’un milliardième de mètre ou d’un milliardième de degré d’angle. Il existe déjà des senseurs adaptés aux vibrations rapides et de haute fréquence, mais pas encore pour les vibrations à basse fréquence. Or, ce sont précisément celles-ci qui sont importantes, car l’Einstein Telescope doit également pouvoir détecter des ondes gravitationnelles à très basses fréquences, comprises entre 1 et 10 Hz. Cette détection permettra aux scientifiques d’étudier davantage de processus cosmologiques et d’objets astronomiques plus massifs.

Six partenaires néerlandais collaborent déjà

Le consortium SENVIDET – Sensor Engineering for Noise and Vibration Isolation and Damping in Einstein Telescope – travaille donc à la mise au point d’une nouvelle génération de senseurs.

Trois PME néerlandaises développent cette technologie. Innoseis Sensor Technologies se concentre sur les senseurs de rotation, Somni Solutions sur les senseurs de déplacement et Quantified Air développe une nouvelle technique pour lire les données des senseurs de rotation. Demcon HTS Delft apporte son soutien à l’intégration des senseurs dans le système de contrôle, VSL travaille à l’étalonnage nécessaire et Nikhef teste et valide les senseurs.

Un premier prototype de senseur fonctionnel

Une étape importante a désormais été franchie. Somni Solutions a développé une première version de son senseur, qui a été étalonné chez VSL. Ensuite, NIKHEF a testé la façon dont le senseur réagit au mouvement. Les résultats sont prometteurs.

Hedde van Hoorn, chef de projet senior chez Somni Solutions et coordinateur du consortium explique : « Nous avons déjà procédé à l’étalonnage statique de la première version chez VSL ; nous avons ainsi démontré que le senseur fonctionne et présente une très grande sensibilité. Nous avons ensuite testé la réponse dynamique chez Nikhef ; comparé à un sismomètre, il s’avère très performant. »

La prochaine étape consiste à réduire davantage le niveau de bruit, afin que le senseur puisse répondre aux exigences de l’Einstein Telescope.

Une technologie de senseurs néerlandaise à la pointe de l’innovation

NIKHEF a également récemment mis en service à Amsterdam l’OmniSens 6D : un nouveau dispositif permettant de tester les senseurs sous vide poussé.

Selon Albert van Dorssen, responsable du développement commercial au sein de l’équipe Valorisation et Impact de l’Einstein Telescope, aucune technologie de capteurs offrant la précision requise n’était encore disponible sur le marché. Les entreprises néerlandaises développent désormais une technologie susceptible de répondre à ces exigences.

Des opportunités au-delà de l’Einstein Telescope

Cette technologie peut également être appliquée en dehors du projet Einstein Telescope. Citons notamment l’industrie des semi-conducteurs, la technologie quantique et la fusion nucléaire. Elle peut également servir à mesurer avec une grande précision les vibrations sismiques, par exemple pour surveiller les tremblements de terre.

SENVIDET est l’un des six consortiums au sein desquels des entreprises high-tech et des instituts de recherche néerlandais développent des technologies pour l’Einstein Telescope. Ces projets sont rendus possibles en partie grâce à un financement du Fonds national de croissance néerlandais. Ainsi, non seulement ils fournissent des technologies pour l’Einstein Telescope, mais ils créent également de nouvelles opportunités pour le secteur high-tech néerlandais.