À l’œil nu, on ne verrait rien. Pourtant, ce qui sort d’Apollon est tout sauf anodin : des faisceaux lumineux d’une puissance telle qu’ils peuvent reproduire les conditions de l’intérieur d’une étoile ou même provoquer des effets… dans le vide.
Un concentré de lumière et de science
Apollon, c’est un monstre technologique installé à l’Orme des Merisiers, sur le plateau de Saclay. Il occupe 4.000 m², et ses faisceaux dépassent les 4 pétawatts (soit quatre millions de milliards de watts). D’ici peu, il montera à 10 PW. Autrement dit : c’est le laser le plus puissant du monde. Et il est français !
Pour générer ses impulsions, Apollon utilise une méthode appelée CPA (Chirped Pulse Amplification), mise au point par Gérard Mourou et Donna Strickland, prix Nobel en 2018. Cette technique permet d’étirer une impulsion laser, de l’amplifier, puis de la compresser à nouveau en une fraction de seconde. Résultat : une décharge d’énergie minuscule par la durée, mais colossale par son impact.
Ces tirs permettent aux chercheurs de tester des théories physiques dans des conditions extrêmes. Par exemple, ils peuvent observer des effets prédits par l’électrodynamique quantique — un domaine où la lumière et la matière se mélangent de manière un peu folle. Apollon est aussi capable de produire des particules (protons, électrons, rayons X…) qui servent à toutes sortes d’expériences, y compris dans le domaine biomédical.
Apollon n’est pas juste un jouet pour physiciens. C’est aussi un outil pour comprendre comment les éléments chimiques se forment dans l’univers, ou ce qui se passe au cœur des planètes et des étoiles. Et pour une fois, ce genre d’installation n’est pas en Californie ou en Chine, mais bien en France.
Côté international, les États-Unis ne sont pas en reste : au SLAC, en Californie, des chercheurs ont mis au point un système pour générer des impulsions d’un pétawatt à partir d’un accélérateur de particules. Une belle performance, mais encore loin de ce qu’Apollon peut faire en termes de puissance brute. Leur méthode, appelée « flipper », est intéressante, car elle pourrait rendre les lasers plus modulables selon les besoins.
En attendant, Apollon continue de fonctionner, et des équipes du monde entier viennent y mener des expériences. Avec dans l’idée de repousser un peu plus loin les limites de ce qu’on peut faire avec un rayon de lumière.
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