Accueillie pendant 4 jours au GIP ARRONAX, l’équipe toulousaine du projet DORN a mené une campagne de mesures pour caractériser les détecteurs qui seront envoyés sur la Lune en 2024 à bord de la sonde chinoise Chang’E 6, pour mesurer le radon.
Le projet DORN (Detection of Outgassing RadoN) piloté en France par l’IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie) sous maitrise d’ouvrage du Cnes vise à concevoir et développer un instrument pour mesurer à la surface de la Lune, par spectrométrie alpha, la quantité de radon qui s’échappe du sol lunaire. Ceci afin de mieux comprendre ce qui gouverne la concentration de ce gaz à la surface de la Lune. Le système de détection du radon doit être préalablement testé et calibré afin de différencier les signaux dus aux particules alpha provenant de la désintégration du radon et ceux provenant du vent solaire et du rayonnement cosmique.
Cette phase de test des détecteurs ultra-fins (épaisseur similaire à celle d’un cheveu) a eu lieu en mai 2022 grâce au cyclotron Arronax dont les faisceaux de haute énergie permettent de mimer les conditions d’exposition aux particules présentes dans l’espace.
crédit photo : GIP ARRONAX
Après un jour et demi d’installation sur la ligne faisceau d’Arronax dédiée à la recherche, Pierre-Yves Meslin, responsable scientifique du projet DORN, Vincent Thomas (post-doc), Damien Rambaud (électronicien), Wilfried Marty (informaticien) et Maxime Gault (stagiaire) ont effectué une campagne de mesures qui ont permis de caractériser la réponse des détecteurs à des protons et à des particules alphas de plusieurs énergies, et ce pour une large gamme d’angles d’incidence.
Les données collectées à Arronax vont être confrontées aux simulations établies afin de valider le modèle « numérique » de l’instrument. Lors de ces expériences, chercheurs et ingénieurs de l’IRAP ont également pu régler et ajuster le délai des coïncidences entre détecteurs et vérifier le comportement du dispositif à des taux de comptage élevés.
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Contact : Charbel Koumeir, Noël Servagent