Nouveau calendrier pour les accélérateurs et expériences du CERN

Le 23 octobre dernier, la Direction du CERN a validé le nouveau calendrier des activités du second long arrêt technique (LS2), en cours depuis début 2019. Le calendrier a en effet dû être adapté en raison de la pandémie de COVID-19.

Les arrêts techniques, interruptions programmées de l’exploitation des accélérateurs du CERN, permettent de réaliser d’importants travaux de réparation et d’amélioration. Actuellement, le LS2 est consacré à la préparation de la troisième période d’exploitation du LHC – lequel aura une luminosité intégrée (indicateur proportionnel au nombre de collisions) égale aux deux exploitations précédentes cumulées – et à celle du LHC à haute luminosité (HL-LHC), successeur du LHC, qui entrera en service fin 2027.

Le nouveau calendrier du LS2 prévoit ainsi la circulation dans le LHC des premiers faisceaux test fin septembre 2021, soit quatre mois après la date prévue pré-COVID-19. Pour que les grandes expériences du LHC – ATLAS, CMS, ALICE et LHCb – puissent, elles aussi, mener à bien leur programme d’améliorations, la troisième période d’exploitation du LHC démarrera début mars 2022.

« Fin mai, après le premier confinement, les activités ont pu reprendre progressivement sur les sites du CERN, avec un défi supplémentaire toutefois : mener les travaux de grande envergure du LS2 tout en respectant scrupuleusement les mesures sanitaires et de sécurité mises en place pour lutter contre le COVID-19 », souligne José Miguel Jiménez, chef du département Technologie du CERN.

Malgré ces difficultés, et grâce à l’engagement des équipes du LS2, les opérations vont bon train. Actuellement, le LHC est déjà en phase de refroidissement : le premier des huit secteurs de l’accélérateur a atteint sa température nominale (1,9 K, soit −271,3 °C) le 15 novembre dernier. Toute la machine devrait être « froide » d’ici au printemps 2021. Suivront des tests de qualité électrique, des tests de puissance et une longue campagne d’entraînement des aimants pour atteindre le champ magnétique nominal.

Les injecteurs du LHC, eux, redémarreront progressivement dès le mois prochain. Les dizaines d’expériences auprès d’ISOLDE et du complexe PS-SPS (hormis les expériences avec faisceaux d’ions) pourront ainsi commencer la prise de données dès l’été 2021.

Aucun changement n’a été apporté au calendrier après 2022. Le troisième long arrêt technique (LS3) commencera début 2025 et s’achèvera mi-2027. Les équipements du HL-LHC et de ses expériences seront installés à cette occasion. Le HL-LHC générera dix fois plus de collisions que son prédécesseur ! Cela permettra aux physiciens d'étudier les mécanismes connus, comme celui de Brout-Englert-Higgs, en détail, et d'observer d’éventuels nouveaux phénomènes très rares. En ce sens, les détecteurs améliorés des expériences du LHC offriront un potentiel de découverte considérable.

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