CERN: remise en service du LHC en novembre 2009

Une panne s'est produite le 19 septembre 2008 dans le secteur 3–4 du LHC: Une connexion défectueuse dans le câble supraconducteur de haute intensité reliant deux aimants a endommagé le système de refroidissement. De l'hélium liquide s'est échappé et la pression interne dans les aimants a augmenté avec une telle rapidité que les soupapes de sécurité non pas réussi à la juguler. La surpression qui en a résulté a endommagé plus ou moins gravement 53 aimants et en a arraché certains de leurs ancrages. Pour permettre leur réparation, ces aimants ont d'abord dû être ramenés à température ambiante. Il a ensuite fallu les remonter à la surface du sol de l'anneau accélérateur enfoui à 100 m sous terre, les vérifier, les nettoyer et les réparer ou les remplacer.

Depuis cette panne, les responsables du CERN ont élaboré avec une importante aide internationale toute une série de nouvelles mesures de protection. L'une d'entre elles, le système dit de protection contre les transitions (QSP), doit déclencher l'évacuation rapide et sûre de l'énergie magnétique stockée en cas de perte de supraconductivité. De plus, le CERN travaille au montage de soupapes de sûreté supplémentaires et au renforcement de l'ancrage au sol des aimants. Rolf-Dieter Heuer, directeur général du CERN, se déclare réjoui du soutien sans précédent d'autres laboratoires de physique des particules et d'instituts du monde entier. Pour R-D. Heuer, cela constitue un signe positif «de la globalisation croissante dans le domaine de la physique des particules». Les travaux de réparation dans le secteur 3–4 se sont achevés avec succès au début de juillet 2009.

Des défauts constatés dans d'autres secteurs

Afin que la panne sur le LHC ne puisse pas se reproduire, de nouvelles procédures de contrôle ont été mises au point. Pour de ne pas devoir perdre de temps à réchauffer à température ambiante les éléments de machines supraconducteurs, les essais ont été effectués à 80 K (-190 C). Des vérifications approfondies effectuées dans deux secteurs ont mis en évidence des fuites entre le circuit de refroidissement et le vide d'isolement. Pour supprimer ce défaut, il a fallu à nouveau ramener à température ambiante certains éléments de ces secteurs, ce qui a entraîné un nouveau retard pour la remise en service maintenant prévue pour la mi-novembre 2009.

Mise à profit du temps d'arrêt

Depuis la panne affectant le LHC, les équipes de recherche ont utilisé le temps dont elles disposaient pour effectuer des tests fonctionnels de leurs détecteurs à l'aide du rayonnement cosmique. Ces appareils sont traversés chaque seconde par des particules issues de collisions dans la haute atmosphère de particules à haute énergie en provenance de l'espace. Un autre sous-ensemble important de l'installation a également pu être testé: la grille de calcul mondiale pour le LHC. Plus de 140 centres de calcul sont reliés au sein de ce réseau d'ordinateurs afin de stocker et de traiter l'extraordinaire masse de données issues des détecteurs. Le détecteur ATLAS a ainsi fourni à lui seul près de 6 Go de données par seconde, soit la capacité de stockage d'un DVD. Pendant deux semaines, des données ont ainsi pu être recueillies et analysées en continu. Sergio Bertolucci, directeur de la recherche et de l'informatique au CERN, concluait au sujet de ces tests: «Les quatre grandes expériences LHC – ATLAS, CMS, ALICE et LHCb – ont démontré leur capacité de gérer avec succès le débit nominal simultané de leurs données.»