Une journée dans la vie d’un constructeur de télescopes au sommet d’une montagne

Lorsqu’elle est au Chili, Margaux Lopez commence la plupart du temps à neuf mille pieds sous son lieu de travail. À 6 h 30, elle monte à bord d’un bus pour entamer la montée raide depuis La Serena, la deuxième plus ancienne ville du Chili, jusqu’au sommet du Cerro Pachón, une montagne des Andes chiliennes.

« C’est une heure de route goudronnée à deux voies, puis une heure de chemin de terre venteux. C’est définitivement plus difficile de dormir pendant la deuxième heure », dit-elle à propos du voyage.

Alors pourquoi fait-elle ça ? Lopez fait partie d’une équipe d’ingénieurs qui travaillent dur pour préparer l’arrivée de la caméra Legacy Survey of Space and Time (LSST), la plus grande caméra numérique jamais construite pour l’astrophysique et faisant partie de l’observatoire Vera C. Rubin. Lorsque la caméra sera expédiée au Chili et installée sur le télescope d’enquête Simonyi de 8,4 mètres, le travail acharné de Lopez et de son équipe aboutira aux images les plus détaillées et les plus étendues du ciel nocturne jamais prises.

Une fois qu’il commencera à enregistrer des données, l’observatoire permettra aux astronomes de mesurer la faible lueur des étoiles perdues dans le vaste espace entre les galaxies. Les chercheurs espèrent que ce qu’ils apprendront de cette lumière nous apprendra l’histoire évolutive de l’univers, la nature de la matière noire, et bien plus encore.

Travailler pour atteindre cet objectif a jusqu’à présent nécessité de longues journées de préparation de la part de l’équipe. Chacun de ces jours, des scientifiques, des ingénieurs et des techniciens endormis descendent du bus à 8h30 au sommet de la colline, où le petit-déjeuner est servi pour les recharger en prévision d’une journée épuisante de construction de télescopes.

La journée de travail commence alors par une réunion pour organiser les tâches de la journée. « Parfois, l’équipe du télescope a besoin de la grue, et parfois l’équipe de la caméra essaie d’installer du matériel, et parfois le télescope se déplace », a déclaré Lopez. « Maintenant que tant de personnes travaillent dans le même espace, il y a beaucoup de coordination à faire pour que nous ne soyons pas tous les uns sur les autres. »

Garder les choses au frais

L’objectif actuel de Lopez lors du sommet est de préparer les lignes de réfrigération qui maintiendront les capteurs délicats de la caméra au frais une fois opérationnelle. Pour que la caméra puisse enregistrer la faible lumière provenant d’une galaxie lointaine, par exemple, les scientifiques doivent bloquer toute autre lumière, y compris la faible lueur d’un instrument trop chaud.

« S’il y a de la chaleur externe, les capteurs verront des faux positifs et un bruit de fond plus élevé », a déclaré Lopez. Mais les capteurs à -100 degrés Celsius ne peuvent pas être exposés à l’air, sinon la vapeur d’eau présente dans cet air gèlerait sur les composants électroniques sensibles et les endommagerait. L’ensemble doit donc être placé dans un récipient sous vide protecteur.

« Ces systèmes de réfrigération constituent l’un des plus grands défis permanents du projet », a déclaré Lopez. Étant donné que les réfrigérateurs qui envoient le liquide de refroidissement à travers le système sont montés sous le plancher du télescope, l’équipe a dû construire de longues conduites de liquide de refroidissement qui parcourent tout le télescope de trois étages jusqu’à l’endroit où la caméra est montée.

Le processus a été fastidieux et plus lent que prévu, mais Lopez n’a jamais perdu de vue son importance. « Nous devons fabriquer le meilleur instrument possible, qui fonctionne de la manière la plus fiable possible, afin de pouvoir réellement réaliser les recherches scientifiques que nous espérons réaliser. Nous ne pouvons pas lésiner sur les raccourcis. » Lopez a également des choses un peu plus banales à faire lorsqu’elle se rend au Chili, mais il n’est pas moins important de garder son objectif plus large en vue. « Lors de notre dernier voyage, nous nettoyions et organisions la salle blanche du sommet, ce qui est plutôt ennuyeux mais très nécessaire avant d’introduire cette caméra géante », a déclaré Lopez.

En tant que seule ingénieure caméra entièrement bilingue, elle fait souvent office de traductrice entre son équipe et leurs collègues chiliens, ou même entre d’autres groupes sur place. « Cela signifie définitivement que je m’implique dans beaucoup de choses que je ne ferais peut-être pas autrement », a-t-elle déclaré. « Mais cela rend l’environnement bien meilleur si vous pouvez être plus amical avec tout le monde qu’un simple ‘hola’. »

La vie en bas de la montagne

À 16h30, il est temps de monter à bord du bus de deux heures pour rentrer à La Serena.

Une fois par semaine, Lopez séjourne dans un hôtel au sommet de la colline au lieu de descendre. « C’est bien plus agréable de passer la nuit. Vous obtenez un tas d’heures de travail supplémentaires et vous n’avez pas besoin de passer ces quatre heures dans un bus pour descendre et remonter. »

Pourtant, Lopez est heureuse de descendre la colline, surtout maintenant qu’elle passe la plupart de son temps aux États-Unis. « J’ai vécu à plein temps au Chili pendant 3 ans et j’ai des amis très proches que je suis vraiment heureux de retrouver quand j’y suis. »

Beaucoup de ces amis viennent de son passage au football semi-professionnel à La Serena. « Il m’arrive encore de jouer au pick-up avec mes amis le soir. » Lorsqu’elle ne joue pas dans le ballon avec ses anciens coéquipiers, Lopez frappe la piste de danse ou escalade les magnifiques falaises du Chili. « Je danse la salsa et la bachata et je fais beaucoup d’escalade sur les rochers locaux le week-end. »

De retour en Californie, Lopez prépare principalement le moment critique où la caméra est prête à être expédiée. « Je ne travaille pas sur le fonctionnement de l’appareil photo. Je demande : « Comment pouvons-nous emballer soigneusement tout cela de manière logique et l’acheminer au Chili en toute sécurité ? »

L’expédition n’est pas facile à coordonner, car la caméra et tous les autres composants qui contribuent à son fonctionnement doivent être emballés sans délai. Le grand dispositif mécanique de forme maladroite qui contrôle l’obturateur de l’appareil photo représentait par exemple un défi particulier.

« J’ai dû concevoir une sorte de berceau pour le contenir, puis nous avons construit une caisse pour l’expédier dans une orientation spécifique », a-t-elle expliqué.

Étant donné qu’une grande partie du matériel de support des caméras sera utilisée jusqu’à la toute dernière minute, les dizaines de caisses et de listes de colisage doivent être préparées bien avant que quoi que ce soit puisse réellement être emballé. « Je suis sûr qu’il va y avoir quelque chose que j’ai raté, mais je fais de mon mieux pour m’assurer que tout est prévu. »

Pour Lopez, les années de planification d’urgence et de trajets en bus cahoteux en vaudront la peine lorsque la caméra LSST verra le jour – la prochaine étape d’un voyage humain intemporel. « Nous sommes toujours allés au sommet des montagnes où personne n’est allé », a-t-elle déclaré. « Il existe ce genre de besoin humain de connaissance, de compréhension et de découverte. Et je pense que c’est le reflet moderne de cela. »

Fourni par le Laboratoire national des accélérateurs du SLAC

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