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La Station spatiale internationale, bientôt l'endroit le plus froid de l'univers

Julien Bergounhoux

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La Station spatiale internationale, bientôt l'endroit le plus froid de l'univers

Ces 3 états successifs montrent la condensation des bosons correspondant à la baisse de température.

© NASA

Le zéro absolu n'a jamais été aussi proche. La Nasa se prépare en effet au lancement en 2016 d'une mission dénommée CAL (Cold Atom Laboratory) à destination de la station spatiale internationale. Son but ? Atteindre les températures les plus basses possibles dans des conditions impossibles à obtenir sur Terre, avec l'espoir d'observer de nouveaux phénomènes quantiques.

La recherche des températures les plus froides possibles est un thème récurrent en physique depuis plus d'une centaine d'années, et elle a donné lieu a des découvertes importantes, comme la superfluidité, la superconductivité ou encore le refroidissement d'atomes par laser. Celles-ci ont permis de mettre au point des technologies allant des Squids (Superconducting QUantum Interference Devices) aux nouvelles horloges atomatiques, sans oublier les équipements de gravimétrie utilisées notamment par le satellite Goce.

Un nouveau projet du bureau JPL de la Nasa, baptisé le CAL (Cold Atom Laboratory), veut aller encore plus loin en étudiant le comportement de gaz quantiques dans l'environnement microgravitationnel de la station spatiale internationale. L'un des principaux buts de ce laboratoire sera d'obtenir les températures les plus basses jamais atteintes, auxquelles de nouveaux phénomènes quantiques pourraient se produire.

Pour être prêt à un lancement vers l'ISS dès 2016, le CAL est fabriqué à partir de produits matériels et logiciels disponibles sur le marché (off-the-shelf). Son placement à bord de la Station Spatiale Internationale permettra aux scientifiques de conduire des expériences impossibles sur Terre, notamment car ils pourront étudier les atomes refroidis plus longtemps et sans subir les effets de la gravité terrestre, qui facilite la pertubation des atomes par des champs magnétiques.

Les températures obtenues pourraient descendre au-dessous de 100 pK, c'est-à-dire pratiquement au zéro absolu (−273,15 °C), qui correspond à 0 kelvin. Ci-dessous, une infographie complète de la mission et des technologies qu'elle embarque.


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