Un détecteur de particules, construit en partie à Genève, sera testé à l’ESA

Position de l’AMS sur la station spatiale
Position de l’AMS sur la station spatiale
9 juillet 2004

Le spectromètre magnétique Alpha (AMS pour Alpha Magnetic Spectrometer) est un appareil conçu pour analyser les rayons cosmiques. Le cœur du spectromètre, qui est composé de 2400 détecteurs de silicium, est construit à l’université de Genève.

L’intégration de l’instrument aura lieu au Centre européen de recherche nucléaire (le CERN, également à Genève) l’année prochaine, et le test de simulation de vol dans l’espace sera effectué grâce au simulateur de l’Agence spatiale européenne à Noordwijk en 2006. AMS doit prendre place à bord de la Station spatiale internationale (ISS) en 2007.

Tout engin conçu pour être envoyé dans l’espace doit passer des séries de tests prouvant sa solidité et sa fiabilité. Les plus connus sont certainement ceux qui simulent le lancement en soumettant l’engin à d’importantes vibrations et à des accélérations qui peuvent atteindre 9 fois l’accélération terrestre. Mais une fois dans l’espace, les instruments sont soumis à de très fortes contraintes électromagnétiques dues aux rayons X et UV du soleil et aux rayons gammas de la galaxie et qui peuvent altérer les circuits électriques et électroniques. Il faut donc être capable de simuler les conditions qui règnent dans l’espace, il existe actuellement deux endroits dans le monde où de telles simulations sont possibles, un à la NASA et l’autre à l’ESA.

L’initiateur et responsable de AMS (le PI pour principal investigator) est Samuel Ting, prix Nobel de physique et professeur au Massachusets Institute of Technology aux Etats-Unis. « Bien que le PI soit américain et que ça soit la Nasa qui se charge de placer AMS à bord de l’ISS, les Européens sont fortement impliqués dans le projet, ils financent et fabriquent environ 80% du détecteur. L’ESA qui est très intéressée à participer aux expériences embarquées à bord de l’ISS a proposé de mettre à disposition son simulateur spatial pendant un mois » explique Martin Pohl, physicien à l’université de Genève et co-investigateur du projet AMS.

« Le silicium est extrêmement sensible aux rayonnements UV et X. Même si nous avons fait tous les tests possibles, il est indispensable de vérifier comment se comporte l’instrument complet lorsqu’il est soumis au rayonnement solaire pendant plusieurs jours, seul le simulateur de l’ESA peut nous apporter la réponse » ajoute encore le physicien. AMS sera donc envoyé au simulateur de l’ESTEC pendant un mois une fois l’intégration terminée, soit en 2006.

Maquette de l’AMS grandeur nature
Maquette de l’AMS grandeur nature

AMS est une expérience conçue pour détecter et analyser les rayons cosmiques galactiques et extragalactiques. L’étude de ces rayons gammas devrait permettre de lever le voile sur trois grands mystères de l’univers qui intriguent les astronomes. Tout d’abord, celui de la matière noire, en effet la composition de plus de 90% de la matière de l’univers est inconnue parce qu’elle est invisible.

AMS devrait également permettre de déterminer l’origine des rayons cosmiques qui reste très mal expliquée, les physiciens n’ont pas encore trouvé le phénomène qui peut engendrer des particules véhiculant autant d’énergie. Et enfin, en détectant ou non de l’antimatière, AMS devrait apporter un éclaircissement sur la formation de la matière juste après le Big Bang.

« C’est la deuxième version de l’AMS que nous sommes en train de préparer. La première, qui a voyagé avec la navette en 1998 a prouvé que le concept de l’appareil était correct. AMS-2 qui va partir à bord de l’ISS est beaucoup plus élaboré; sa précision et sa sensibilité ont été améliorées d’un facteur 1000. De plus, il va pouvoir rester des mois à bord de l’ISS, ce qui améliorera encore la qualité des résultats. » Conclut Martin Pohl. C’est en tout cas l’espoir des 30 équipes internationales qui travaillent actuellement sur le projet AMS.

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