DSTI participe à la Recherche en astrophysique au Pôle Sud

Beaucoup de personnes ignorent qu’à moins de 500m du Pôle Sud sont installés quelques-uns des radiotélescopes les plus puissants du monde.

Fonctionnant tout au long de l’année, ils scrutent le ciel et captent la faible lueur venant du Fond diffus cosmologique (CMB – Cosmic Microwave Background). Le CMB est la plus vieille lumière visible de l’Univers, un vestige de lumière venant des tout premiers instants de l’Univers, lorsque celui-ci était bien plus chaud et dense qu’il ne l’est aujourd’hui.

BICEP3, la 3^e génération de ces instruments de mesure de la polarisation du CMB, nécessite une technologie de joint tournant pour transiter du gaz hélium ultra-haute pureté venant d’un compresseur installé au sol à un cryo-refroidissieur tube à gaz pulsé situé au-delà du support rotatif du télescope. Bien que le Pôle Sud soit d’un froid glacial, les détecteurs de BICEP3 ont besoin d’être maintenus à une température avoisinant le zéro absolu (-270°C) pour fonctionner correctement.

Au cours de sa première saison de fonctionnement à la base antarctique Amundsen-Scott, BICEP3 utilisait un joint tournant DSTI 2 canaux. Malheureusement, ce joint tournant particulier n’était pas approprié à cette application très exigeante qu’est le transfert d’hélium haute pression, un gaz connu pour sa difficulté à être maintenu de façon étanche dans un joint tournant continuellement en rotation.

Par conséquent, ce joint tournant présentait un taux de fuite trop élevé nécessitant une réalimentation permanente en hélium pour remplir le système. Bien que l’hélium soit pur à 99.999%, l’accumulation de contamination dans le refroidisseur à gaz pulsé a causé une dégradation des performances, demandant un traitement additionnel afin de remettre le système en état et générant, de cette façon, un mois d’arrêt.

Le scientifique Denis Barkats de l’Université d’Harvard a collaboré avec DSTI pour résoudre ce problème avec un nouveau joint tournant DSTI 4-canaux. Celui-ci a significativement surpassé le modèle 2 canaux grâce à l’utilisation efficace des 2 canaux périphériques comme tampons pour les 2 autres canaux intermédiaires en fonctionnement.

Selon Denis Barkats : « DSTI a été incroyablement réactif quand nous leur avons communiqué ces problèmes et nous avons été capables de livrer de nouveaux joints tournants ainsi que des unités de rechange sans retard, ce qui est critique lorsqu’on travaille dans cette courte saison d’été austral au Pôle Sud ».