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Dossiers de presse

 

Paris, le 26 mai 1999

 

L'observatoire Pierre Auger, projet international de détecteur de rayons cosmiques de très haute énergie

 


 

C'est à la suite d'un colloque international organisé en 1992 à l'Université Pierre et Marie Curie (Paris 6) que la collaboration internationale s'est peu à peu développée autour de l'expérience Auger. La France peut donc être considérée comme le second berceau de ce projet, après les États-Unis. Depuis cette date, deux laboratoires de l'Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3/CNRS) : le laboratoire de physique nucléaire des hautes énergies (LPNHE - Universités Paris 6 et 7) et le laboratoire de physique corpusculaire et cosmologie (LPCC - Collège de France) - travaillent activement sur ce projet.

Les activités au sein de la collaboration se situent dans trois domaines distincts.

L'analyse physique

Les groupes de l'IN2P3 sont en particulier chargés d'explorer et de préparer l'analyse des canaux dits "exotiques". Il s'agit essentiellement de la détection des neutrinos et des photons dans le domaine des énergies extrêmes. Ceci est considéré comme une signature sans ambiguïté de production des rayons cosmiques d'énergies extrêmes par des processus non-astrophysiques. Ces processus - appelés en anglais "top-down" - impliquent la désintégration de particules hypothétiques supermassives dont l'existence serait vraisemblablement une confirmation de la "Grande Unification". Il s'agit là d'une phase par laquelle serait passé l'Univers primordial, qui est prédite par les théories actuelles mais n'a jamais été confirmée jusqu'à ce jour par l'expérience.

L'intelligence locale

Les 1600 stations détectrices, installées sous forme de réseau géant sur chaque site, doivent avoir un fonctionnement totalement autonome, aussi bien du point de vue de leur alimentation en énergie (panneaux solaires) que de la gestion de leurs activités. L'ensemble des éléments (capteurs, alimentations, électronique associée) qui constituent une station, l'environnement de celle-ci (température, pression, incidents mécaniques...), les communications avec les ordinateurs du laboratoire central, les communications avec les satellites GPS utilisés pour la datation des événements détectés, etc, sont contrôlés par un micro-processeur, précisément appelé le "Contrôleur" : c'est en quelque sorte le centre névralgique du système d'acquisition du réseau, l'intelligence de la station locale. La conception et la construction de ce contrôleur ont été confiées au groupe du LPCC.

L'intelligence centrale

Une équipe du LPNHE a la responsabilité de la conception de l'intelligence centrale du réseau. Il s'agit d'un ensemble de stations de travail installé dans le bâtiment qui abritera les équipements centraux du site ; ces stations seront reliées entre elles par un réseau local, et au monde extérieur par une liaison Internet à haut débit. Ce système est chargé de collecter toutes les informations venant du réseau et des télescopes à fluorescence, de décider des événements physiques à garder parmi un énorme "bruit", de les distribuer à des sites "miroir" répartis sur les divers continents, d'établir des diagnostics en cas de problèmes de fonctionnement, etc. Le groupe a défini l'architecture du système d'acquisition central ; il prépare l'ensemble des logiciels fonctionnant en ligne et hors-ligne, le système de déclenchement central du réseau qui conditionne la sélection des événements et l'élimination du bruit de fond ainsi que l'interface cage avec le détecteur optique.

Télécommunications

Trois ingénieurs de l'IN2P3, en collaboration avec une équipe de l'École nationale supérieure des télécommunications (ENST) mettent au point une partie du système de télécommunications appelée "réseau collecteur". Ce réseau transmet, par des faisceaux micro-ondes, les données des détecteurs individuels aux ordinateurs centraux et, par la voie inverse, les commandes du système central aux détecteurs.

Enfin, les physiciens français de l'IN2P3 ont des responsabilités de gestion et d'animation au sein de la collaboration. Ils ont en particulier joué un rôle important dans l'implantation du projet au niveau européen et dans la sélection des sites.

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