Dans un coin du \u00a0Parc Scientifique et Technologique de Guadalajara\u00a0, loin des grands t\u00e9lescopes et des agences spatiales, se trouve une immense \u00a0installation de 40 tonnes\u00a0 d\u00e9di\u00e9e \u00e0 la d\u00e9tection des particules de haute \u00e9nergie qui bombardent continuellement notre plan\u00e8te. Cette installation s’appelle \u00a0CaLMa\u00a0, abr\u00e9viation de “Castilla-La Mancha Neutron Monitor”. Depuis plus d’une d\u00e9cennie, c’est la premi\u00e8re et unique infrastructure de ce type en Espagne, jouant un r\u00f4le essentiel pour comprendre comment les rayonnements cosmiques affectent notre monde.<\/p>\n
L’origine de CaLMa est \u00e9troitement li\u00e9e \u00e0 la \u00a0mission Solar Orbiter\u00a0 de l’\u00a0Agence Spatiale Europ\u00e9enne\u00a0. Des scientifiques de l’\u00a0Universit\u00e9 d’Alcal\u00e1\u00a0 ont con\u00e7u l’un des instruments cl\u00e9s de cette sonde, le \u00a0D\u00e9tecteur de Particules \u00c9nerg\u00e9tiques\u00a0. Cette exp\u00e9rience a promptement conduit \u00e0 une id\u00e9e fascinante : construire un instrument au sol. Juan Jos\u00e9 Blanco, responsable du projet, explique : “Nous avons envisag\u00e9 un syst\u00e8me qui nous permettrait de tester des d\u00e9veloppements li\u00e9s \u00e0 l’\u00e9lectronique et de l’utiliser comme un d\u00e9tecteur compl\u00e9mentaire aux mesures effectu\u00e9es par la sonde.” Ainsi est n\u00e9e l’id\u00e9e de CaLMa.<\/p>\n
Depuis son inauguration en \u00a02011\u00a0, CaLMa a \u00e9volu\u00e9 d’un projet de soutien \u00e0 une mission spatiale en un \u00a0r\u00e9f\u00e9rence internationale\u00a0 dans la surveillance des neutrons. Financ\u00e9 par des fonds de l’Union Europ\u00e9enne et la \u00a0Junta de Communidades de Castilla-La Mancha\u00a0, CaLMa fait partie de la \u00a0R\u00e9seau Mondial de Moniteurs de Neutrons\u00a0, fournissant des donn\u00e9es en temps r\u00e9el qui aident \u00e0 comprendre l’environnement spatial. Aujourd’hui, ce projet a pris une ampleur consid\u00e9rable.<\/p>\n
CaLMa poss\u00e8de un \u00a0n\u0153ud jumeau\u00a0 nomm\u00e9 \u00a0ORCA\u00a0, situ\u00e9 \u00e0 la base antartique Juan Carlos I sur l’\u00eele de Livingston. Ce dernier d\u00e9tecte non seulement des neutrons, mais aussi des muons. En outre, CaLMa a \u00e9galement mis en place un \u00a0d\u00e9tecteur mobile\u00a0, connu sous le nom de \u00a0mini-CaLMa\u00a0, qui a \u00e9t\u00e9 embarqu\u00e9 \u00e0 bord du navire Hesp\u00e9rides pour mesurer le flux de rayonnements cosmiques durant son voyage vers l’Antarctique. Le dernier ajout \u00e0 ce projet est le d\u00e9tecteur \u00a0ICaRO\u00a0, install\u00e9 \u00e0 l’Observatoire Atmosph\u00e9rique d’Iza\u00f1a, \u00e0 Tenerife, qui mesure les neutrons d’origine solaire \u00e0 une altitude de 2000 m\u00e8tres.<\/p>\n
Mais que mesure exactement CaLMa ? Lorsqu’un rayonnement cosmique, compos\u00e9 de particules de haute \u00e9nergie, entre en collision avec les atomes de notre atmosph\u00e8re, cela engendre une cascade de particules secondaires, parmi lesquelles se trouvent des neutrons qui atteignent la surface terrestre. Le \u00a0Soleil\u00a0, avec son champ magn\u00e9tique, agit comme un bouclier modulant ce ph\u00e9nom\u00e8ne : une augmentation de l’activit\u00e9 solaire r\u00e9duit l’arriv\u00e9e de rayons cosmiques galactiques sur la Terre, et vice versa. En mesurant le flux de neutrons, CaLMa est capable d’inf\u00e9rer l’activit\u00e9 solaire tout en d\u00e9tectant directement les particules \u00e9nerg\u00e9tiques solaires, expuls\u00e9es lors de grandes \u00e9ruptions.<\/p>\n
Le fonctionnement du monitor de neutrons est intrigant. Le dispositif repose sur des \u00a0tubes remplis de gaz\u00a0, entour\u00e9s de plusieurs couches alternant \u00a0plomb\u00a0 et \u00a0polystyr\u00e8ne\u00a0. Cette structure est con\u00e7ue pour rejeter les neutrons peu \u00e9nerg\u00e9tiques (c\u2019est-\u00e0-dire ceux d\u2019origine environnementale), en permettant aux neutrons d\u2019origine spatiale de passer apr\u00e8s avoir ralenti leur vitesse, afin de les analyser. En utilisant 12 de ses 15 tubes actifs, cette machine de 40 tonnes fonctionne comme un filtre de particules d’une \u00a0pr\u00e9cision exceptionnelle\u00a0.<\/p>\n
Toute cette technologie n’est pas simplement acad\u00e9mique ; elle a une utilit\u00e9 tr\u00e8s concr\u00e8te. Elle nous prot\u00e8ge des risques li\u00e9s \u00e0 la \u00a0m\u00e9t\u00e9orologie spatiale\u00a0. Les \u00e9ruptions solaires et les \u00e9jections de masse coronale peuvent \u00eatre spectaculaires, g\u00e9n\u00e9rant des aurores bor\u00e9ales, mais elles pr\u00e9sentent aussi des dangers extr\u00eames pour notre soci\u00e9t\u00e9 technologique. Les op\u00e9rateurs de r\u00e9seaux \u00e9lectriques utilisent les donn\u00e9es fournies par CaLMa pour prot\u00e9ger leurs infrastructures, tandis que les compagnies a\u00e9riennes et les agences spatiales en ont besoin pour \u00e9valuer les niveaux de radiations sur des routes de haute altitude. De plus, la technologie est cruciale pour prot\u00e9ger les astronautes et les satellites en orbite.<\/p>\n
Enfin, CaLMa a \u00e9galement des implications pour les voyages interplan\u00e9taires. Ayant mesur\u00e9 un cycle solaire complet de 11 ans, il peut fournir des donn\u00e9es essentielles pour les missions sur \u00a0Mars\u00a0, contribuant \u00e0 d\u00e9terminer le moment optimal pour engager un voyage, afin de minimiser l’exposition des astronautes \u00e0 la radiation.<\/p>\n