ETpathfinder : Laboratoire de R&D pour les détecteurs d’ondes gravitationnelles
ETpathfinder sera un environnement d’essai pour la technologie des détecteurs d’ondes gravitationnelles à Maastricht. Il y aura un interféromètre laser complet, permettant même de tester différentes configurations et l’interaction entre les composants. ETpathfinder contribue ainsi au développement de technologies nouvelles et plus performantes.
Pour que le télescope Einstein soit jusqu’à 10 fois plus précis que les observatoires existants, il faut des technologies nouvelles et plus performantes. Celles-ci seront en partie développées dans le laboratoire de R&D ETpathfinder. Les scientifiques et les entreprises y travailleront ensemble sur les systèmes de vide, le refroidissement, les miroirs et les revêtements de miroirs, les amortisseurs de vibrations et les logiciels de mesure et de contrôle. Bien qu’il s’agisse de technologie pour la mesure des ondes gravitationnelles, ce laboratoire fournira de nouvelles connaissances avec une applicabilité plus large.
ETpathfinder : un laboratoire de R&D unique en son genre
L’idée d’un laboratoire de R&D pour les observatoires d’ondes gravitationnelles n’est pas nouvelle. Les observatoires existants LIGO et Virgo n’auraient jamais été aussi précis sans les installations de Hanovre, de Glasgow et de Californie axées sur la R&D. Mais l’ETpathfinder ira plus loin et permettra d’effectuer des tests à des températures extrêmement basses. Ce sera la première installation de ce type qui refroidira des miroirs de silicium. Il s’agit d’une étape importante pour supprimer le bruit et pouvoir mesurer avec plus de précision. Comme elle sera unique, elle attirera des scientifiques et des entreprises du monde entier.
Coopération entre la science et les entreprisesen
ETpathfinder implique déjà 15 centres d’expertise aux Pays-Bas, en Belgique et en Allemagne, qui collaboreront dans ce laboratoire d’expérimentation avec des entreprises. Il est important que les entreprises soient impliquées à un stade précoce, afin qu’elles puissent réfléchir et garantir la faisabilité des nouvelles technologies. De plus, lorsque les entreprises et les scientifiques collaborent, ils génèrent toujours de nouvelles connaissances et compétences, ce qui sera essentiel pour la construction du Télescope Einstein. De plus, les entreprises pourront utiliser les technologies développées pour mettre au point et commercialiser de nouveaux produits.
Composition et fonctionnement
L’ETpathfinder sera un laboratoire d’interférométrie laser – la technique utilisée pour mesurer les ondes gravitationnelles. Vous pouvez voir comment cela fonctionne dans la vidéo :
Un rayon laser est divisé en deux faisceaux et réfléchi aux extrémités des bras à l’aide de miroirs. Les rayons sont à nouveau combinés et sont capturés par un détecteur. Les deux faisceaux laser peuvent s’annuler ou s’amplifier mutuellement sur le détecteur. Cela dépend de la différence de longueur entre les bras. Si une onde gravitationnelle passe, l’espace-temps se déforme un petit peu. L’un des bras est maintenant temporairement légèrement plus court que l’autre. Il en résulte un clignotement dans le signal que reçoit le détecteur : une empreinte de l’onde gravitationnelle.
L’ETpathfinder se compose d’un grand hall sans poussière à une température stable : une chambre blanche. Au cours des vingt à trente prochaines années, différentes formes d’interféromètres laser pourront y être installés. L’installation principale sera composée de deux bras de 20 mètres de long chacun. Ce n’est pas assez pour détecter les ondes gravitationnelles, mais cela suffit pour développer et tester toutes sortes de techniques.
L’installation disposera de plusieurs tours, contenant des tables sans vibrations. Les tours centrales comprendront le laser et le détecteur. Le faisceau laser sera scindé et pénétrera dans les deux bras. Les quatre tours sur les bras comprendront des miroirs avec un revêtement spécial qui réfléchissent la lumière du laser et lui font faire un aller et retour. Ces miroirs peuvent être refroidis jusqu’à -153 °C (et jusqu’à -263 °C à l’avenir !).
