ÉditorialÉditeur<strong>CEA</strong> (Commissariatà l’énergie atomique)Centre <strong>de</strong> <strong>Saclay</strong>91191 Gif-sur-Yvette Ce<strong>de</strong>xDirecteurYves CaristanDirectrice <strong>de</strong> la publicationDanièle ImbaultRédacteur en chefChristophe PerrinRédactrice en chef adjointeSophie AstorgAvec la participation <strong>de</strong>Dominique MazièreIconographieChantal FuseauConception graphiqueMazarine2, square Villaret <strong>de</strong> Joyeuse75017 ParisTél. : 01 58 05 49 25Crédits photos<strong>CEA</strong>/DapniaNASACFHTCNESESAESA/A Le Floc’hObservatoire européen australCNRSCICLOPS Institute, USAESA/ D HardyESA/ A. Abergel<strong>CEA</strong>/SAp<strong>CEA</strong>/ L Godart<strong>CEA</strong>/ L Koch<strong>CEA</strong>/ C Fuseau<strong>CEA</strong>/S AstorgR Lefevre et al LEM-<strong>CEA</strong>E Dujardin et al LEM-<strong>CEA</strong>Telescope Canada-France-Hawaï/ JC Cuillandre/ CoelumEDFESA & the ISOGAL team<strong>CEA</strong> GanilN° ISSN 1276-2776 - Centre <strong>CEA</strong> <strong>de</strong> <strong>Saclay</strong>Droits <strong>de</strong> reproduction, texte et illustrationsréservés pour tous paysPhotos <strong>de</strong> couverture : En haut à gauche, simulation numérique du Soleil ;en bas à gauche, le télescope SIGMA ; à droite, image <strong>de</strong> Megacam.Sommaire n° 31Éditorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . page 2Dossier : 40 ans d’astrophysiquespatiale au <strong>CEA</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . page 3M2M : contrôle industrielhaut <strong>de</strong> gamme . . . . . . . . . . . . . . . . . page 11Feu vert pour SPIRAL2 à Caen . . . . . . page 12Nanotube <strong>de</strong> carbone interrupteur. . . page 13Un réacteur <strong>de</strong> 4 ème génération . . . . . . page 14Brèves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . page 15Instruments actuellement en service, conçuset réalisés avec la participation du SAp :ill.1 Soho et Ulysse, en orbite autour du Soleil. Cassini-Huygens en orbite autour <strong>de</strong> Saturne. ill.2 XMM-Newtonet Integral en orbite autour <strong>de</strong> la Terre. ill.3 L’équipedu SAp à <strong>Saclay</strong>, le Very Large Telescope à Paranal (Chili)et le CFHT (Canada France Hawaï Telescope) à Hawaï.Le 21 mai 1965, uninstrument du <strong>CEA</strong>enregistrait pour lapremière fois un rayon Xcosmique, à bord d’unballon situé à près <strong>de</strong>quarante kilomètresd’altitu<strong>de</strong>. Cet événementsigne le début <strong>de</strong> l’astrophysiquespatiale au <strong>CEA</strong>.Depuis l’origine, l’activité du Serviced’astrophysique (SAp) à <strong>Saclay</strong> se fon<strong>de</strong>sur un partenariat fort entre le <strong>CEA</strong> et leCNES 1 , qui financent à parité cesprogrammes. Ce service compte égalementune unité mixte <strong>de</strong> recherche <strong>CEA</strong> –CNRS – Université Paris VII.Les missions du SAp couvrent à la fois ledéveloppement d’instruments au sol ouembarqués dans <strong>de</strong>s satellites et l’interprétationd’observations <strong>de</strong> provenancesvariées. Pour résumer à grands traitsl’histoire du SAp, on distingue plusieurspério<strong>de</strong>s marquées successivement parla détection <strong>de</strong> particules cosmiques,l’astronomie X et gamma, l’astronomieinfrarouge et la sismologie solaire et stellaire(Soho). Le recoupement d’observationsà différentes énergies fournit unebase soli<strong>de</strong> pour l’interprétation. Avecl’avènement d’ordinateurs massivementparallèles, la simulation numériquerenforce la compréhension <strong>de</strong>s processusphysiques en jeu. Ce dossier du3<strong>Journal</strong> <strong>de</strong> <strong>Saclay</strong> ne pourra retenir <strong>de</strong>cette histoire foisonnante que quelquesévénements ou découvertes parmi beaucoupd’autres. Il est organisé pour l’essentielpar domaines d’énergie.Spécialiste <strong>de</strong> détecteurs, le SAp estl’artisan <strong>de</strong> nombreuses premièresmondiales en instrumentation dédiée àl’astrophysique spatiale, souvent encollaboration avec le Léti 2 : premièrematrice <strong>de</strong> détecteurs infrarouges (ISO) 3 ,première matrice <strong>de</strong> détecteurs gammaau tellurure <strong>de</strong> cadmium (Integral) et<strong>de</strong>main, première matrice <strong>de</strong> bolomètres 4pour l’infrarouge lointain (Herschel). Cettecompétence est reconnue au point quele SAp a été sollicité par un laboratoireaméricain pour fournir un instrumentinfrarouge pour la son<strong>de</strong> Cassini-Huygens. Au fil du temps, ce services’est imposé sur la scène internationalecomme un laboratoire d’astrophysique <strong>de</strong>premier plan, tant pour l’instrumentationque pour l’interprétation. Il est <strong>de</strong>venu uneforce <strong>de</strong> proposition et un acteurincontournable pour <strong>de</strong> nombreux projetsscientifiques, qui se sont concrétisés en <strong>de</strong>véritables expériences dédiées à <strong>de</strong>sproblématiques scientifiques spécifiques.Je profite <strong>de</strong> ce premier éditorial <strong>de</strong> l’annéepour vous présenter mes meilleurs vœuxet je suis heureux que 2006 s’annonceaussi riche pour notre centre <strong>CEA</strong> que2005. Cette année verra en effet notammentles démarrages du synchrotronSOLEIL, <strong>de</strong> NeuroSpin et du pôle <strong>de</strong>compétitivité mondial SYSTEM@TICPARIS-RÉGION, qui apporteront <strong>de</strong>nouveaux atouts pour renforcer sa visibilitéinternationale en tant que site <strong>de</strong>recherche d’excellence.Yves Caristan,Directeur du centre <strong>CEA</strong> <strong>de</strong> <strong>Saclay</strong>.1 CNES : Centre national d’étu<strong>de</strong>s spatiales.2 Léti : Laboratoire d’électronique et <strong>de</strong> technologie<strong>de</strong> l’information, au centre <strong>CEA</strong> <strong>de</strong> Grenoble.3 Les mots imprimés en vert et en gras sont expliquéspage 10.1 24 Bolomètre : thermomètre utilisé pour mesurer<strong>de</strong> faibles quantités <strong>de</strong> chaleur produites par unrayonnement.
A la fin <strong>de</strong>s années 1950, un service <strong>de</strong> <strong>Saclay</strong> expert endétecteurs <strong>de</strong> rayonnements est chargé <strong>de</strong> mesurer laradioactivité <strong>de</strong> la haute atmosphère induite par les essaisnucléaires aériens. Il faut adapter les appareils pour qu’ilsfonctionnent à bord <strong>de</strong> fusées. En 1962, la découverte <strong>de</strong>srayons X cosmiques aiguise la curiosité <strong>de</strong>s scientifiques.Ces circonstances favorisent l’émergence au <strong>CEA</strong> <strong>de</strong>l’astrophysique spatiale <strong>de</strong>s hautes énergies. Une disciplinequi impose <strong>de</strong>s mesures hors <strong>de</strong> l’atmosphère : à bord <strong>de</strong>ballons stratosphériques, <strong>de</strong> fusées puis <strong>de</strong> satellites carle rayonnement est arrêté par l’atmosphère.« Spatialiser » les technologiesLa spatialisation <strong>de</strong> détecteurs, dérivés à l’origine <strong>de</strong> laphysique nucléaire ou <strong>de</strong> la scintigraphie médicale, est un<strong>de</strong>s métiers du SAp, dont le mot d’ordre est « zéro panne »,dans un environnement hostile et contraint en masse, envolume et en consommation électrique. Typiquement, unemission spatiale compte <strong>de</strong> nombreuses étapes planifiéessur une vingtaine d’années : le montage du projet avec lespartenaires, la conception et la réalisation d’instruments,les tests dans <strong>de</strong>s conditions se rapprochant progressivement<strong>de</strong>s conditions spatiales, l’étalonnage, le lancementet l’exploitation scientifique <strong>de</strong>s résultats. Depuis qu’ilsexistent, ces projets sont conduits dans le cadre <strong>de</strong> collaborations1 européennes, franco-russes (SIGMA) ou américano-européennes(HEAO C, Cassini-Huygens, Soho). Lesobservatoires spatiaux sont ouverts à la communautéscientifique : les temps d’observation lui sont allouésaprès évaluation par un comité <strong>de</strong> spécialistes.L’ASTROPHYSIQUE AU SAPLes compétences présentes à <strong>Saclay</strong> en matière <strong>de</strong> détecteurs <strong>de</strong> rayonnements ont trouvé un richechamp d’applications en astrophysique.2Donner du sens aux observationsEn parallèle aux activités instrumentales se constitue trèstôt un groupe <strong>de</strong> théoriciens, parmi lesquels CatherineCésarsky (actuelle directrice <strong>de</strong> l’ESO 2 ) et Hubert Reeves.L’un d’entre eux, Charles Ryter, résume l’activité d’interprétation: « collecter les observations <strong>de</strong> toutes origines etchercher à leur donner du sens, <strong>de</strong> la cohérence ». Ce travailréalisé à partir <strong>de</strong> mesures effectuées dans tous les domainesd’énergie (<strong>de</strong>puis les on<strong>de</strong>s radio jusqu’aux rayonsgamma) s’est poursuivi sans interruption jusqu’à aujourd’hui.1 Ces collaborations sont dirigées par l’Agence spatiale européenne(ESA), Inter-Kosmos en Russie et la NASA (National Aeronautics andSpace Agency) aux Etats-Unis.2 ESO : European Southern Observatory.Le saviez-vous ?Les expériences durent quelques minutes à bord d’unefusée à 150 km d’altitu<strong>de</strong>, une dizaine d’heures en ballonstratosphérique à 36 km ou quelques mois (jusqu’à 15 ans !)à bord <strong>de</strong> satellites.40 ans d’astrophysiquespatiale au <strong>CEA</strong>1 Vols ballon : un ballon auxiliaire sert à décoller la charge utiledu sol avant <strong>de</strong> l’amarrer au ballon principal, qui est gonflé à part.Ces vols ont lieu en fin <strong>de</strong> nuit.2 Image <strong>de</strong> supernova obtenue par la caméra Megacam au CFHT.1Carte d’i<strong>de</strong>ntitéNom : Service d’astrophysique (SAp)Effectif total : 150 personnes dont 93 permanents <strong>CEA</strong>,8 universitaires et 7 CNRSNombre <strong>de</strong> projets instrumentaux en cours :12 spatiaux et 3 au sol3