Le Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) du CERN s’apprête à conclure sa troisième période d’exploitation (Run 3) dans un calendrier compressé, marquant la fin d’une ère et le prélude à des transformations monumentales. Après un arrêt technique de fin d’année (YETS) remarquablement court, le complexe d’accélérateurs européen redémarre à une vitesse fulgurante, entamant un compte à rebours intense avant le Long Arrêt Technique 3 (LS3) qui promet de redéfinir la physique des particules pour la décennie à venir.
Un Redémarrage Éclair pour une Soif de Découvertes
Alors que l’année 2025 s’est achevée le 8 décembre pour les opérations des accélérateurs, le Linac4, source d’injection, a repris du service dès le 5 janvier. Cette transition express, quasi sans pause, a mis les équipes du CERN à rude épreuve, mais a permis d’effectuer une maintenance essentielle et des améliorations ciblées, comme détaillé dans les rapports précédents. Le complexe redémarre de manière séquencée, du Linac4 jusqu’au LHC, chaque étape étant cruciale. Après la remise des responsabilités par la coordination de l’arrêt aux équipes d’opérations, chaque accélérateur suit un protocole strict : tests des systèmes de sécurité par les Responsables Sécurité de Département (DSO), vérifications des équipements et des systèmes de contrôle, mise en service de la machine, et enfin le démarrage des faisceaux pour préparer les machines en aval et les utilisateurs scientifiques.
L’Accélérateur en Chiffres : La Course Contre la Montre
La chaîne d’injection du LHC est déjà bien avancée. Le Linac4 et le PS Booster ont achevé avec succès leur mise en service des faisceaux en mode autonome et ont transmis le relais au PS. L’East Area et le SPS suivent de près ce calendrier ambitieux. Selon le programme actuel, le coup d’envoi du programme de physique 2026 sera donné le 5 février avec n_TOF, suivi de l’East Area le 11 février. Pour le géant qu’est le LHC, les tests de sécurité sont prévus pour la fin de la semaine prochaine, suivis d’environ deux semaines de remise en service et de vérifications matérielles. Le démarrage cette année coïncide avec les vacances de février, illustrant la pression exercée sur le calendrier, loin des traditionnels arrêts de Pâques. Ces dates ne sont pas anodines : elles symbolisent l’urgence et la détermination des scientifiques à maximiser chaque instant d’exploitation.
Run 3 : Un Succès Éclatant en Route Vers sa Conclusion
L’année 2026 verra la conclusion du Run 3, une période d’exploitation intense qui a déjà dépassé les attentes. L’objectif officiel du Run 3 pour le LHC, fixé à 500 fb⁻¹ de luminosité intégrée (une mesure clé du nombre de collisions), a été atteint dès la fin de l’année dernière. C’est une prouesse technique et scientifique qui garantit une moisson de données sans précédent. Malgré cet accomplissement, le programme de physique du LHC se poursuivra jusqu’au 29 juin 2026, avec des efforts continus pour maximiser la production de données jusqu’à la toute fin. La chaîne d’injecteurs, elle, continuera de fournir des faisceaux de protons et d’ions jusqu’à ses propres arrêts pour le LS3, prévus pour le 31 août 2026. Cette prolongation permet aux collaborations de recueillir un volume encore plus important de données, ouvrant la voie à de nouvelles découvertes potentielles.
LS3 : La Révolution du HL-LHC et les Prochains Défis
Le Long Arrêt Technique 3 (LS3) n’est pas un simple interlude ; c’est une phase de transformation majeure. Si le LS2 s’était concentré sur le programme d’amélioration des injecteurs du LHC (LIU), le LS3 sera entièrement dédié à la mise à niveau du LHC à Haute Luminosité (HL-LHC). Le HL-LHC est une amélioration radicale conçue pour augmenter la luminosité d’un facteur dix, permettant aux physiciens de collecter un ensemble de données bien plus important et de sonder des phénomènes encore plus rares. En plus de cette prouesse technologique, le LS3 englobera plusieurs projets d’envergure, notamment la consolidation de la zone Nord, des améliorations pour ISOLDE et les préparatifs pour le Run 2c de l’expérience AWAKE. Ces travaux sont cruciaux pour maintenir le CERN à la pointe de la recherche mondiale et assurer l’avenir de la physique des particules. Les enjeux sont immenses : de la recherche de la matière noire à l’étude des neutrinos, chaque amélioration du LHC est une porte ouverte sur l’inconnu, avec des retombées technologiques et scientifiques qui dépassent largement le cadre du laboratoire.
L’Avenir de la Science Européenne en Jeu
Ces mois à venir seront intenses, alors que le Run 3 touche à sa fin et que les préparatifs pour la prochaine phase s’intensifient. Le colloque annuel de Chamonix, qui se tiendra la semaine prochaine, sera un moment clé pour discuter de la conclusion du Run 3, des préparatifs du LS3, du redémarrage échelonné du Run 4 et des perspectives plus larges pour les futurs projets du CERN. C’est là que se dessineront les stratégies qui permettront à l’Europe de maintenir son leadership dans la recherche fondamentale. Le CERN n’est pas seulement un laboratoire, c’est un moteur d’innovation, un creuset de talents et un symbole de collaboration internationale, dont les avancées continuent d’inspirer les ingénieurs et les chercheurs à travers le monde. Les défis sont grands, mais l’ambition de percer les secrets de l’univers l’est encore plus.
Mots-clés : CERN, LHC, Accélérateur, Physique des particules, HL-LHC
Source : Article original