Dans le cadre du 7ème PCRD1, la Commission européenne vient de confier au CNRS la coordination de la phase préparatoire du projet ELI (Extreme Light Infrastructure), dont l'objectif est la construction d'un laser ultra-puissant d'ici 2013/2015. Portée par le Laboratoire d’optique appliquée (LOA), en co-tutelle entre l’Ecole Nationale supérieure de Techniques Avancées (ENSTA), l’Ecole Polytechnique et le CNRS, cette phase préparatoire durera 3 ans. Gérard Mourou, directeur du LOA, est à l'origine de ce projet.
300 personnes pendant 3 ans
C’est une dotation de 6 millions d'euros que la Commission européenne confie au CNRS, qui en assurera la gestion. De 2008 à 2011, le Laboratoire d’optique appliquée pilotera, fédérera et coordonnera les travaux de 300 chercheurs européens répartis dans 50 laboratoires de 13 pays de l’Union. L’étude sera d’abord technique (elle abordera la réalisation des cristaux lasers plus performants et de nouveaux composants optiques). Il faudra aussi en déterminer le lieu. La République tchèque, la Roumanie et la France (site de Palaiseau) se portent candidates. La première « lumière extrême » d’ELI pourrait être émise dès 2013. Et, 60 scientifiques représentant les 50 laboratoires des pays partenaires se sont réunis les 20 et 21 février derniers, pour lancer officiellement la phase préparatoire d’ELI et en définir l’organisation.
Au-delà de la phase préparatoire, financée par la Commission européenne, le projet ELI vise la construction, à l’horizon 2013/2015, d’un laser ultra-puissant - délivrant une impulsion de l'ordre de 200 petawatts2 - qui ouvrira la voie à une physique totalement nouvelle. Cette infrastructure a été identifiée par le Forum stratégique européen sur les infrastructures de recherche comme l’une des grandes priorités en terme de grand équipement pour la recherche. Unique au monde, son coût est évalué à 400 millions d'euros et aura pour but de fournir aux scientifiques, ingénieurs et médecins, les puissances lasers les plus élevées, grâce à des impulsions ultra brèves. A vocation européenne, cette installation représente une première : elle aura en son coeur le laser le plus puissant au monde et pourra fournir, pendant des temps extrêmement brefs, des puissances équivalentes à 100 000 fois la puissance produite par toutes les installations fournissant de l’électricité sur Terre.
Les champs d’étude d’ELI et ses applications
ELI veut concrétiser une ambition de longue date des physiciens depuis les débuts du laser en 1960. Elle pourrait ainsi claquer le vide pour le décomposer en ces particules et anti-particules élémentaires grâce aux intensités extrêmes. La durée extrêmement brève de ces impulsions permettrait d’observer en temps réel des mouvements ou des réactions extrêmement brèves mesurées en attosecondes (10-18s) voire même en zeptosecondes (10-21s). Ces impulsions lasers ultra-intenses pourraient aussi réduire de mille à dix mille fois les distances dont ont besoin les accélérateurs de particules pour produire des faisceaux de particules ou des rayonnements. ELI ouvrira une nouvelle branche de l’optique : l’optique ultrarelativiste, donnant lieu à des ramifications en physique des particules, physique nucléaire, astrophysique et cosmologie.
Les applications associées à la lumière extrême sont particulièrement nombreuses dans les domaines de la santé, notamment en biologie, science des matériaux, radiographie X, ou encore radiothérapie X.
1 Programme cadre de recherche et développement
2 1 petawatt = 1000 millions de MégaWatt
