BL4S, ou comment le CERN prépare le terrain pour de jeunes scientifiques

Organisé pour la première fois en 2014, le concours Ligne de faisceau pour les écoles (Beamline for Schools - BL4S) offre la possibilité à des étudiants du secondaire, âgés de 16 à 18 ans, de mener une expérience réelle auprès du Synchrotron à protons (PS) du CERN (voir ici). Depuis deux ans, des étudiants et écoles du monde entier relèvent le défi et participent avec enthousiasme au concours. Pour que celui-ci se déroule dans la joie et la bonne humeur, une centaine de Cernois travaillent en coulisses. Le Bulletin vous dévoile l'envers du décor…

 

Des étudiants de Grèce et des Pays-Bas – les équipes gagnantes du concours 2014 Ligne de faisceau pour les écoles – sont venus au CERN pour travailler sur leurs expériences.

Faire de jeunes étudiants du secondaire de véritables physiciens, capables d’utiliser un faisceau de haute énergie, de mettre en place une expérience et de maîtriser l'acquisition et l'analyse de données, est loin d'être un jeu d'enfant. Pour les responsables du concours au CERN, la première étape consiste à choisir les meilleures propositions parmi celles reçues d’écoles des quatre coins du monde. « En 2015, plus de 40 scientifiques nous ont aidés à sélectionner les meilleures propositions, explique Markus Joos, ingénieur logiciel du département PH et responsable du projet BL4S cette année. Une fois les gagnants choisis, nous devions "transposer" les propositions des élèves en projets réels et réalisables. »

Ainsi, Markus Joos a sollicité l’aide de deux jeunes assistants scientifiques pour coordonner cette phase déterminante du projet. Cette année, Tim Brooks, du Royal Holloway College de l’Université de Londres, ainsi que Candan Dozen, de l’Université de Çukurova (Turquie), ont préparé l'environnement expérimental pour les étudiants. « C’était une occasion formidable de faire un travail manuel, en assemblant les éléments d’une expérience de physique des hautes énergies en partant de zéro », explique Tim Brooks. Et Candan Dozen d’ajouter : « Coordonner la mise en place d’une expérience proposée par une équipe d'étudiants ambitieux n’a pas été facile au début. Mais nous avons passé dix jours avec les étudiants : ce fut une expérience incroyable, qui m’a beaucoup aidée à développer des qualités qui seront essentielles dans ma carrière professionnelle. »

De gauche à droite : Markus Joos (chef du projet BL4S), Candan Dozen et Tim Brooks (assistants scientifiques).

Outre les jeunes assistants scientifiques, le projet BL4S mobilise des personnes de différents départements et unités, notamment des spécialistes des systèmes, des logiciels, des faisceaux et de la sécurité. « C’est une véritable collaboration, ajoute Markus Joos. Toutefois, en ce qui concerne BL4S, la plupart des membres du CERN qui travaillent à la réalisation et à la réussite du projet sont en réalité des bénévoles. »

Bien sûr, il faut aussi penser au budget. En 2014, le projet a été financé presque entièrement par le CERN, tandis que ce sont des donateurs privés qui ont contribué pour moitié au budget de 2015. « Le projet a été financé notamment par la Fondation Motorola Solutions et le fonds Ernest Solvay, géré par la Fondation Roi Baudouin, explique Markus Joos. L’entreprise National Instruments a aussi apporté une contribution très spéciale en développant spécialement pour nous le programme LabVIEW 3D. Ce logiciel, grâce auquel les étudiants peuvent suivre le déroulement de leur expérience, est aussi un très bon outil d'enseignement pour tous les étudiants du secondaire. »

Même si le CERN restera le principal parrain du projet BL4S, en fournissant du temps de faisceau et des services, la faisabilité du projet dans les prochaines années dépend aussi du financement de donateurs externes. Si vous souhaitez apporter votre contribution à BL4S, cliquez ici. Parallèlement, l’idée de mettre une ligne de faisceau à disposition des écoles se répand dans d’autres laboratoires : ainsi, l’Institut national italien de physique nucléaire (INFN) ou le Fermilab (États-Unis) ont invité les étudiants de leur pays qui ont participé au concours BL4S à mener leur propre expérience auprès de leurs installations avec faisceau.
 

Chiffres et équipes gagnantes

En 2014 et 2015, 667 équipes de 57 pays se sont inscrites au concours, et 411 propositions ont été soumises. Les quatre équipes gagnantes (deux par année) sont :

  • En 2014 : Odysseus’ Comrades (Grèce), qui a observé la désintégration de pions chargés afin d’étudier la force faible, l’une des quatre forces fondamentales de la nature, et Dominicuscollege (Pays-Bas), qui a cultivé elle-même ses cristaux pour fabriquer un calorimètre, un détecteur qui mesure l’énergie des particules, pour le tester et l’étalonner avec les différentes particules.
  • En 2015 : Leo4G (Italie), qui a utilisé et étalonné un détecteur de particules fabriqué à partir de matériaux ordinaires bon marché et d'une webcam personnalisée, et Accelerating Africa (Afrique du Sud), qui a étudié la production de rayons gamma à haute énergie au moyen d’un ondulateur cristallin.

 

par Antonella Del Rosso