Le complexe d’accélérateurs du CERN, fleuron de la recherche mondiale en physique des particules, vient de clore ses opérations de faisceaux pour 2025, marquant le début d’un arrêt technique de fin d’année (YETS) d’une intensité rare. Plus qu’une simple maintenance, cette période est une course contre la montre cruciale, mobilisant des centaines d’experts sous terre pour préparer le terrain au gigantesque « Long Arrêt 3 » (LS3), une étape décisive pour l’avenir du LHC et de la science.
Le Cœur des Préparatifs : Un Arrêt Technique Sans Précédent
Après avoir livré ses derniers faisceaux de l’année 2025 le 8 décembre, le complexe d’accélérateurs du CERN est entré dans une phase de transformation majeure. Habituellement routine, cet arrêt technique de fin d’année (YETS) est cette fois particulièrement intense et écourté, dans le but d’optimiser le temps précieux de physique disponible en 2026 avant le début du Long Arrêt 3 (LS3). La coordination des travaux, sous la houlette du groupe de Coordination et d’Ingénierie des Accélérateurs (EN-ACE) du département d’Ingénierie, est un véritable défi logistique. Imaginez : plus de 500 personnes se relaient chaque jour dans les entrailles du complexe souterrain pour accomplir une multitude d’interventions vitales. Ces « longs arrêts » sont des phases essentielles dans la vie des accélérateurs, permettant des modernisations majeures et des travaux de consolidation sans lesquels aucune avancée significative ne serait possible. Le LS3, prévu pour fin juin pour le Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) et fin août pour le reste du complexe, est le prochain jalon crucial, promettant de transformer les capacités de recherche du CERN.
HL-LHC : Vers une Nouvelle Ère de Découvertes
Au cœur de ces préparatifs se trouve le programme du LHC à Haute Luminosité (HL-LHC), une amélioration colossale qui vise à augmenter la quantité de données collectées par les expériences, ouvrant la voie à des découvertes encore plus précises sur les mystères de l’univers. Les galeries du HL-LHC sont le théâtre d’importants travaux de génie civil. Des tests déterminants y sont effectués pour la connexion des courants des aimants supraconducteurs et des guides d’ondes des cavités « crab », des technologies de pointe conçues pour augmenter la luminosité du faisceau. Un carottage test de six mètres de profondeur est actuellement en cours, une opération capitale car 28 carottages similaires seront nécessaires lors du LS3, quatorze sur le point 1 (expérience ATLAS) et quatorze sur le point 5 (expérience CMS). Ce test est vital pour affiner les procédures et minimiser les risques. Les équipes ont même dû faire face à des surprises : des vides et des fissures inattendus dans la sous-structure ont permis à une partie de l’eau de lubrification du forage de s’échapper dans le tunnel du LHC. Heureusement, les conséquences sont restées mineures, sans aucun dommage matériel, et les techniques de forage et de scellement sont déjà en cours de mise à jour pour garantir la sécurité et l’efficacité des travaux futurs. C’est un exemple frappant de l’ingéniosité et de la capacité d’adaptation des équipes du CERN face aux imprévus.
Les Laboratoires Expérimentaux en Pleine Mutation
Les zones expérimentales ne sont pas en reste et connaissent une activité frénétique. L’expérience AWAKE, dédiée à l’accélération par ondes de sillage plasma, a déjà entamé son long arrêt en juin 2025. Elle est désormais plongée dans la complexe chorégraphie du démantèlement et du décâblage de son ancien équipement, prélude à l’installation de sa prochaine mise à niveau. Cela inclut la construction de nouvelles installations en surface au point 4 du SPS (Synchrotron à Protons Super), destinées à gérer l’ancien équipement de l’expérience Neutrinos du CERN vers Gran Sasso (CNGS), qui entre également en phase de démantèlement. Parallèlement, le complexe ISOLDE, spécialisé dans la production de faisceaux d’ions radioactifs, a commencé son long arrêt le 8 décembre. Une activité majeure est le remplacement de son absorbeur de faisceau, une nécessité pour accueillir en toute sécurité le faisceau post-LS3 du Synchrotron à Protons Booster (PSB), dont l’énergie sera augmentée de 1,4 GeV à 2 GeV. Le programme inclut aussi une consolidation approfondie des circuits électriques de la ligne de transfert PSB-ISOLDE (nommée « ligne BTY »). Les premières images, impressionnantes, montrent l’équipe de Manutention et d’Ingénierie (EN-HE) retirant les premiers aimants. En parallèle, des travaux de consolidation et de mise à niveau ciblent plusieurs systèmes de livraison de faisceaux d’ions radioactifs, ainsi que la rénovation des cryomodules de radiofréquence de HIE-ISOLDE pour retrouver la performance nominale d’accélération du faisceau secondaire. La Zone Nord se prépare également activement pour le LS3 avec l’ajout de nouvelles portes coupe-feu pour améliorer la sécurité, de transformateurs électriques et de connexions à fibre optique pour renforcer l’infrastructure, et l’archivage de nombreuses images haute résolution dans la base de données Panoramas pour des visites virtuelles internes et externes.
Le Retour aux Opérations : Un Compte à Rebours Scientifique
Alors que ces travaux se poursuivent à un rythme effréné, le processus de remise des accélérateurs aux équipes d’exploitation a déjà débuté, à commencer par le Linac4 et le PSB. La source du Linac4 émet déjà des impulsions, en préparation de ce qui s’annonce comme une année 2026 productive, bien que nécessairement courte, de protons dans la chaîne d’accélérateurs du CERN, avant le commencement du LS3. Cette période de fonctionnement, bien que brève, est essentielle pour collecter des données et tester les systèmes avant la longue période de mise à niveau. Le CERN s’engage ainsi dans un cycle continu d’innovation, de maintenance et d’expérimentation, repoussant sans cesse les frontières de notre compréhension de l’univers. Le travail acharné de centaines d’ingénieurs et de techniciens sur le site franco-suisse du CERN n’est pas seulement une prouesse technique ; il est la promesse de découvertes futures qui façonneront notre vision du monde.
Mots-clés : CERN, LHC, Physique des particules, Accélérateur, Long Arrêt 3 (LS3)
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