Le synchrotron de Grenoble, un anneau de 844 mètres de circonférence.
Source de rayons X «la plus intense au monde», le synchrotron européen de Grenoble, dans le sud-est de la France, entame cette année une cure de jouvence pour briller cent fois plus fort et ouvrir de nouvelles perspectives dans de multiples domaines de recherche.
«C'est un défi technologique qui n'a jamais été réalisé dans la science des accélérateurs de particules », a lancé Francesco Sette, directeur général du synchrotron, en présentant le programme de modernisation.
D'ici à 2022, 150 millions d'euros vont être injectés par les 21 pays membres et associés (essentiellement européens) pour rénover complètement cet anneau de 844 mètres de circonférence, qui permet de regarder la matière au niveau des atomes sans la détruire.
Opérationnel depuis 1994, l'ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) est l'un des trois synchrotrons les plus puissants du monde avec l'APS aux États-Unis et Spring-8 au Japon.
Chaque année, plus de 6 000 chercheurs viennent utiliser ses installations, la plupart du temps gratuitement, à condition de publier leurs résultats dans des revues scientifiques. Moins de 2 % des utilisateurs, comme des laboratoires pharmaceutiques, préfèrent payer pour garder leurs découvertes secrètes. Entre 1994 et 2014, les expériences menées à l'ESRF ont donné lieu à plus de 25 000 publications, dont une trentaine d'articles par an dans les prestigieuses revues Science et Nature. Les domaines d'action sont très variés : de la chimie à la physique des matériaux, en passant par l'archéologie ou les nanotechnologies.
Dernièrement, des rouleaux de papyrus, carbonisés lors de l'éruption du Vésuve en 79 après Jésus-Christ, ont ainsi pu être lus grâce à une technique d'imagerie non destructrice. Grâce aux rayons X du synchrotron, des scientifiques ont aussi identifié la réaction chimique complexe responsable de la dégradation de l'éclat des jaunes dans certaines œuvres de Van Gogh.
Le flux ne se tarit pas et le comité scientifique du synchrotron doit faire le tri dans les 2 000 propositions d'expériences reçues chaque année pour n'en retenir que 900. Pour faire face à la demande, l'accélérateur de particules doit tourner 7 jours sur 7, 24h/24.
100 fois plus brillant
Après une première phase de modernisation de 180 millions d'euros (2009-2015), les travaux à venir prévoient l'installation d'une nouvelle source de lumière extrêmement brillante au sein de la structure existante. Ils nécessiteront l'arrêt du synchrotron pendant 17 mois, de janvier 2019 à juin 2020. Les rayons X de l'ESRF, qui emploie 630 personnes, sont aujourd'hui 100 milliards de fois plus brillants que les appareils utilisés dans les aéroports pour l'analyse des bagages à main. L'objectif est d'augmenter encore la «brillance» de l'ESRF d'un facteur 100.
«Augmenter la brillance permet de voir des choses beaucoup plus petites. Cela va ouvrir la voie à des expériences qu'on ne pouvait pas faire jusque-là», explique Tobias Schülli, responsable d'une ligne de lumière inaugurée vendredi.
Les nouvelles installations permettront ainsi par exemple de mieux déterminer la fonction des protéines en analysant leur structure et, à terme, de développer des thérapies nouvelles, espère Francesco Sette. «On pourra aussi comprendre les effets de l'usure au niveau nanométrique sur un rail de TGV ou une pièce d'avion », ceci afin de prévenir les accidents, ajoute-t-il.
Les recherches effectuées au synchrotron, dont un tiers donne lieu à des développements industriels, vont ainsi ouvrir « des perspectives complètement nouvelles » dans des domaines comme le cancer, la contamination des plantes par les polluants ou les nanotechnologies, selon M. Sette.
