Avec son futur collisionneur circulaire (FCC), le CERN disposerait de «l'instrument le plus extraordinaire jamais construit par l'humanité» pour explorer les lois fondamentales de l'univers. Sa directrice Fabiola Gianotti s'est dite convaincue mardi de la faisabilité du projet.
Le CERN a présenté devant la presse les conclusions de l'étude de faisabilité du FCC. Cet anneau de 91 km de circonférence pourrait succéder dans la seconde moitié des années 2040 à l'actuel Grand collisionneur de hadrons (LHC). Instrument-phare actuel du CERN, celui-ci a une longueur de 27 km.
Pour Mme Gianotti, «il est très important d'investir dans la science, porteuse d'espoir et de confiance, malgré les conflits géopolitiques». Aucun autre instrument ne permet d'étudier le boson de Higgs, découvert au CERN en 2012, a-t-elle ajouté. Selon l'étude, le programme de recherche FCC prévoit deux étapes: un collisionneur électron-positron servant notamment d'«usine à Higgs», suivi à un stade ultérieur par un collisionneur proton-proton fonctionnant à une énergie de collision sans précédent.
Chef de projet de l'étude de faisabilité, Michael Benedikt a estimé disposer d'un «scénario très solide». La première étape est ainsi prévue entre 2048 et 2063.
Les programmes complémentaires à chaque étape correspondent aux priorités exprimées dans la mise à jour de 2020 de la stratégie européenne pour la physique des particules, a précisé Costas Fountas, président du Conseil du CERN (Organisation européenne pour la recherche nucléaire).
La faisabilité étant démontrée, une feuille de route a été établie à l'intention des instances de décision, a-t-il ajouté. Le rapport sera examiné par divers organes d'experts indépendants avant d'être examiné par le Conseil du CERN lors d'une réunion spéciale en novembre 2025. Le Conseil pourrait prendre une décision sur la poursuite ou non du projet FCC vers 2028.
Vue d'ensemble
Le rapport de plus de 1200 pages présente aussi une vue d'ensemble des différents aspects liés à la mise en œuvre: objectifs physiques, géologie, génie civil, infrastructure technique, dimensions territoriales et environnementales, besoins en R&D pour les accélérateurs et les détecteurs, avantages socio-économiques, entre autres.
Le coût estimé de la construction de l'étage électron-positron du FCC, y compris le tunnel et toute l'infrastructure, est de 15 milliards de francs. Cet investissement, qui serait réparti sur une période d'environ douze ans à partir du début des années 2030, comprend le génie civil, les infrastructures techniques, les accélérateurs et quatre détecteurs.
Comme pour la construction du LHC, la majeure partie du financement proviendrait du budget annuel actuel du CERN. Le rapport détaille les concepts et les pistes envisagées pour maintenir l'empreinte environnementale du FCC à un faible niveau, tout en stimulant de nouvelles technologies pour la société et en développant des synergies territoriales telles que la réutilisation de l'énergie.
Un élément majeur de l'étude de faisabilité concerne la disposition et l'emplacement de l'anneau. Après avoir élaboré et analysé une centaine de scénarios, l'option préférée a une circonférence de 90,7 km à une profondeur moyenne de 200 mètres, avec huit sites de surface et quatre expériences. Le tout réparti sur les deux États hôtes, la France et la Suisse.
Le FCC est essentiel pour que l'Europe reste en pointe en science fondamentale, notamment face à la Chine, a également estimé Fabiola Gianotti.
«Machine ultra gourmande»
Les opposants dénoncent pour leur part l'immense impact environnemental et énergétique qu'aurait le FCC. A leurs yeux, ce projet tombe aussi à un moment inopportun, en pleine urgence climatique.
«Nous ne nous prononçons pas sur l'aspect scientifique», a indiqué à Keystone-ATS Philippe de Rougemont, cofondateur de Noe21. L'association s'intéresse aux conséquences qui découleraient de la construction de ce méga accélérateur de particules. La machine serait notamment ultra gourmande en électricité.
Sa consommation finale pourrait représenter celle d'une ville de 700'000 personnes, relève M. de Rougemont, soit plus que le canton de Genève et ses 500'000 habitants. Le percement du tunnel générerait également une quantité astronomique de gravats et de roches qu'il faudrait déplacer et entreposer.
Les opposants s'étranglent aussi devant la facture du projet. Les 15 milliards de francs évoqués par le CERN concernent le creusement de l'anneau et la construction d'un accélérateur électron-positon. Le montant ne comprend pas les coûts d'exploitation de l'accélérateur, qui sont estimés par Noe21 à plus d'un milliard de francs par année.