Présentation de “COSMIX : mission Antarctique » au Lycée du Tampon

29 Juin 2021   —  Terres australes et antarctiques françaises

Monsieur Charles GIUSTI, préfet, administrateur supérieur, des Terres australes et antarctiques françaises (TAAF), David MICHEL, coordonnateur de la cellule académique recherche développement, représentant Madame Chantal MANÈS-BONNISSEAU, Rectrice de La Réunion, le capitaine de frégate Alban SIMON, commandant de l’équipage B de L’Astrolabe, Madame Isabelle LEMARCHAND, Proviseure du lycée Roland Garros du Tampon, ont assisté à la présentation de « COSMIX : mission antarctique », lundi 28 juin au lycée Roland Garros du Tampon.

Monsieur Charles GIUSTI, préfet, administrateur supérieur, des Terres australes et antarctiques françaises (TAAF)
Photo : © Gilles Chareyre
Le capitaine de frégate Alban SIMON, commandant de l'équipage B de L'Astrolabe
Photo : © Gilles Chareyre
Madame Isabelle LEMARCHAND, Proviseure du lycée Roland Garros du Tampon
Photo : © Gilles Chareyre

Retour sur une première mondiale pour des lycéens réunionnais

Lundi 19 octobre 2020, le navire polaire brise-glace, L’Astrolabe, avait quitté La Réunion, direction l’Antarctique, avec à son bord, Cosmix, le détecteur de rayonnement cosmique du lycée Roland Garros, grâce à un partenariat inédit entre les Terres australes et antarctiques françaises, la Marine nationale et l’Académie de la Réunion.

L’objectif de « permettre à de jeunes Réunionnais d’accomplir des projets d’envergure et favoriser l’excellence » a motivé les partenaires pour mener à bien ce projet scientifique et pédagogique qui, selon les professeurs de sciences. Gérard Cavalli et Philippe Carret, est une première mondiale pour des lycéens.

 

Après les Terres australes, direction l’Antarctique pour Cosmix à bord de L’Astrolabe

En 2018, à la même période, Cosmix[1], le détecteur de rayonnement cosmique du lycée Roland Garros du Tampon, était à bord du Marion Dufresne, le navire ravitailleur des Terres australes et antarctiques Françaises (TAAF), dans le cadre de la convention qui lie les TAAF et l’académie de La Réunion. Le dispositif avait ainsi pu effectuer une rotation de près de 10 000 km depuis La Réunion vers Crozet, Kerguelen, et Saint-Paul et Amsterdam.

Dans le cadre de l’atelier de physique des « deux infinis » et des travaux personnels encadrés (TPE),  trois élèves de 1er S, soutenus par leurs professeurs Gérard Cavalli et Philippe Carret, souhaitaient étudier les variations du rayonnement cosmique dans l’océan Indien, et vérifier l’effet de latitude caractéristique de ce flux de particules venu de l’espace : les muons. En effet, celles-ci, 200 fois plus lourdes que les électrons, sont instables et leur flux varient aussi en fonction de l’altitude, du relief, de l’angle de détection… Pour éliminer tous ces facteurs et pour ne conserver qu’un seul paramètre, la latitude, un navire, comme le Marion Dufresne, parcourant de grandes distances, présentait l’emplacement idéal pour Cosmix.

Les résultats obtenus pendant cette rotation avaient été concluants. L’objectif, en 2020 était de prolonger ce travail en rejoignant des latitudes encore plus australes, jusqu’en terre Adélie sur le continent Antarctique, en ayant aussi l’occasion de mettre en évidence pendant ce long trajet l’influence des variations météorologiques sur le flux de muons, notamment celles de la pression atmosphérique.

Pour accéder à ces espaces, la seule solution était d’embarquer Cosmix sur L’Astrolabe lors de ses missions de soutien à la logistique antarctique (MSLA) réalisées au profit des TAAF et de l’Institut polaire français (IPEV). Tous les acteurs se sont donc réunis pour permettre la faisabilité du projet.

 

 

[1] Cosmix a été conçu au Centre d’Etudes Nucléaires de Bordeaux-Gradignan (CENBG) et prêté au Lycée Roland Garros par Sciences à l’Ecole, avec le soutien du CNRS et en particulier de l’Institut de Physique Nucléaire et de Physique des Particules (IN2P3).

 

Photo : © Gilles Chareyre
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Une démarche scientifique pour un embarquement réussi

La démarche scientifique n’attend pas le nombre des années, et tout naturellement, les jeunes du lycée Roland Garros ont appliqué les préceptes d’Albert Einstein : «  La connaissance s’acquiert par l’expérience ».

Après une présentation du projet par les élèves et professeurs en mai 2020, en présence du capitaine de frégate Antoine Frenais de Coutard, commandant de l’équipage A de L’Astrolabe, du capitaine de frégate François Ceccaldi, commandant de l’équipage B, et du directeur de cabinet, David de Sousa, représentant le préfet, administrateur supérieur des TAAF, les premiers essais se sont déroulés en laboratoire pour tester la résistance au froid, et en mer pour vérifier l’autonomie du matériel, et les modalités de son utilisation par l’équipage de la Marine nationale.

Une fois les réglages terminés, il ne restait plus qu’à procéder à l’embarquement définitif sur L’Astrolabe. L’opération a eu lieu avec deux élèves de “l’atelier des deux infinis” du lycée Roland Garros, Philippe Carret, leur professeur de physique et Albin Périna, marin chargé de prélever les données de manière hebdomadaire sur les liaisons entre la Tasmanie et l’Antarctique.

Depuis, le détecteur est rentré à La Réunion et les lycéens exploitent sans relâche les résultats qu’ils ont présentés ce lundi.

 

Déroulement de la présentation : « À la recherche des muons jusqu’au bout du monde »

Présentation de la création l’atelier des deux infinis / Gérard Cavalli (visioconférence) ;

Présentation des différents projets de l’atelier réalisés pendant l’année scolaire 2020-2021 / Thibault Hamilcaro (élève de terminale)

Le projet Cosmix sur LAstrolabe / Philippe Carret responsable de l’atelier des deux infinis ;

Présentation des gerbes cosmiques et du muon / David Zhu (élève de seconde) et Perrine Babet (élève de terminale)

Présentation du détecteur, de son installation, et de son trajet sur L’Astrolabe / Alice Rivière et Gauthier Méhule (élèves de seconde)

Le dépouillement et les résultats des données / Mahel Payet, Ayman Moussajee et Thomas Vienne (classe de terminale)

Applications « tomographie muonique » / Antoine Hoarau et Romain Nassau (classe de seconde)

Intérêt des mesures du flux en fonction de la latitude / Matthieu Renaud, astrophysicien, médaille de bronze du CNRS

Le projet Cosmix sur L’Astrolabe : l’intérêt pédagogique et le monde de la recherche / Laurent Serin, Directeur de Recherche au Laboratoire de Physique des deux Infinis Irène Joliot Curie (IJCLab) à Orsay, expérience ATLAS au CERN/LHC et parrain de « l’atelier des deux infinis »

Perspectives de l’atelier et présentation de l’EDSU 2022 / Philippe Carret et Matthieu Renaud

Remise des prix « Olympiades internationales de Physique (IPhO) » à Mahel Payet, Perrine Babet et Thomas Vienne par Madame Lemarchand et Monsieur Didier Ferlin.