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Dossier : L’aventure européenne du CNRS

L’Élaboration du projet ESRF

La coopération européenne dans le domaine du rayonnement synchrotron
ESRF development: The European Synchroton Radiation Facility
Yves Farge
p. 16-25

Résumés

Premier directeur du laboratoire LURE (Laboratoire pour l’utilisation du rayonnement électromagnétique) en 1971, président du comité du rayonnement synchrotron de l’ESF (Fondation Européenne de la Science) entre 1979 et 1985, Yves Farge évoque son expérience à la tête du groupe de travail européen chargé de concevoir le projet ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) et fait le récit d’une aventure exemplaire en matière de coopération scientifique européenne. Des années 1970 à nos jours, retour sur la « saga » du rayonnement synchrotron en France et en Europe, à laquelle a largement participé le CNRS.

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Texte intégral

1Je ne vais pas parler uniquement de l’ESRF, car le CNRS a joué un rôle important dans l’ensemble de la saga du rayonnement synchrotron en France. Je parlerai d’abord de cette saga, puis de l’ESRF.

2 Au cours d’un séjour post-doctoral aux États-Unis, j’ai rencontré Marco Fontana qui m’a appris ce qu’était le rayonnement synchrotron, et qu’un anneau de stockage (ACO) était en service à Orsay, fabriqué par le Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire (LAL) pour faire des collisions entre électrons et positrons ; le rayonnement synchrotron produit par cette machine n’était pas utilisé. En décembre 1970, j’en ai parlé à Jacques Friedel qui a sur le champ organisé un déjeuner avec André Lagarrigue, directeur du LAL, Pierre Marin, concepteur d’ACO, André Authier, cristallographe et Vittorio Luzzati, biophysicien travaillant avec son équipe sur les structures de protéines et les membranes. Pierre Marin exposa ce qu’est le rayonnement synchrotron. La machine existante, ACO, émettait dans la lumière visible, l’ultraviolet, surtout l’ultraviolet lointain, et les rayons X mous pour lesquels nous avions des détecteurs mais pas de source lumineuse. Une deuxième machine d’une énergie supérieure (DCI) allait être construite ; le rayonnement qu’elle produirait serait particulièrement intéressant dans le domaine des rayons X, utilisés pour déterminer les structures cristallographiques des matériaux et en particulier des protéines et c’est lors de ce déjeuner que tout a commencé. Quelques mois plus tard, quelques chercheurs dont moi-même créions le laboratoire LURE (Laboratoire pour l’Utilisation du Rayonnement Électromagnétique).

3 Le rayonnement synchrotron couvre un très large spectre de fréquences d’ondes électromagnétiques, depuis les rayons X jusqu’à l’infrarouge dont je ne parlerai pas dans ces lignes tout en signalant que Lure a été leader mondial dans la réalisation des lasers à électrons libres (fruit des travaux faits sur le rayonnement synchrotron) qui aujourd’hui produisent du rayonnement infrarouge au laboratoire Clio. Dans un anneau de stockage (aujourd’hui appelé synchrotron) les électrons circulent dans un vide très poussé et sont guidés par des aimants qui, entre des sections droites, leur imposent des trajectoires circulaires. Ils sont alors soumis à une accélération centripète et les équations de Maxwell nous apprennent que, si une particule chargée est soumise à une accélération, ou si l’on dévie sa trajectoire, elle émet un rayonnement électromagnétique dont les caractéristiques se calculent très exactement ; dans le cas de vitesse relativiste, un pinceau de lumière très étroit, très focalisé est émis tangentiellement à la trajectoire (voir l’encadré 1).

4Lure a montré qu’avec un dispositif d’aimants alternés placés sur une section droite (appelé onduleur), il était possible de produire du rayonnement monochromatique très intense avec une longueur d’onde accordable. Cette première faite à Orsay est maintenant utilisée dans tous les synchrotrons. J’en suis très fier.

5Les intensités émises par les machines contemporaines sont environ 10 à 1000 milliards de fois plus élevées que ce dont on disposait auparavant. Ainsi, dans les années 1960, quand j’ai démarré ma thèse, nous utilisions, pour la diffraction des rayons X, des tubes à anticathodes tournantes qui étaient trop souvent en panne. À LURE, sur DCI, une dizaine d’heures était suffisante pour acquérir les données nécessaires à la détermination d’une structure de protéines contre 15 mois avec un tube à rayons X des plus performants. Aujourd’hui, il faut une milliseconde avec les onduleurs les plus performants de l’ESRF !

  • 1 La lumière blanche est le mélange de toutes les couleurs, ou longueurs d’onde. Ce terme s’emploie e (...)

6 Nous nous sommes réunis à plusieurs début 1971 pour définir le projet et le mettre en œuvre, en commençant avec l’anneau de collision d’Orsay (ACO) qui existait et les premières expériences ont commencé en 1973. Ce délai de deux ans était dû à la mise au point des dispositifs nécessaires pour extraire la lumière du tuyau dans lequel gravitent les électrons. Cette lumière étant blanche1, il fallait des monochromateurs pour choisir la couleur (ou longueur d’ondes) qu’on voulait utiliser, et derrière ces monochromateurs des échantillons, des détecteurs, tout cela dans un vide poussé et des dispositifs d’analyse du signal… Nos amis de l’accélérateur linéaire nous ont accordé pour notre première soirée la nuit du samedi au dimanche de Pâques car il n’y avait pas beaucoup de candidats de physique des hautes énergies pour utiliser la machine à ce moment-là, mais nous aurions accepté n’importe quelle nuit, à n’importe quel moment, tant nous étions contents de démarrer.

7 Les expériences du dispositif de collision dans l’Igloo (DCI), dans le domaine des rayons X ont débuté en 1976 et cette machine a été dédiée au rayonnement synchrotron en 1986 et arrêtée en 2003. Sa durée de vie prévue était de 10 ans environ pour la physique des particules, mais elle a eu une vie supplémentaire de 17 ans pour utiliser le rayonnement émis. Il en est de même pour ACO, dont la durée de vie a été prolongée d’une dizaine d’années après sa création en 1965. Ces machines fonctionnaient en continu, 7 jours sur 7 et 24 heures sur 24, dans une logique d’utilisation maximale. On voit là une magnifique retombée d’une discipline vers des applications totalement imprévues au moment où ces machines ont été conçues.

8 Un débat stratégique a eu lieu au milieu des années 1970 auquel a participé Robert Chabbal à partir du fait qu’ACO et DCI étaient des collisionneurs de particules et n’étaient pas du tout optimisés pour produire de la lumière. Des machines de deuxième génération, dédiées à la production du rayonnement synchrotron, étaient à cette période programmées à l’étranger, notamment en Grande-Bretagne. Nous nous sommes interrogés alors sur ce que nous devions faire en France. Nous avions montré que les onduleurs, qui permettaient de faire osciller les électrons, offraient une source de 10 000 à 1 million de fois plus brillantes que les aimants de courbure ; ces onduleurs n’étaient pas prévus dans les machines de deuxième génération. Nous sommes arrivés à la conclusion que la bonne stratégie pour la France était de passer directement à la troisième génération de machines incluant des onduleurs et de laisser la deuxième génération à la Grande-Bretagne qui avait alors une machine en construction à Daresbury. Nous avions la chance de posséder ACO et DCI qui pouvaient durer assez longtemps pour nous permettre de passer directement à la troisième génération.

9Robert Chabbal : Où étaient situées les machines de première génération existantes ?

10YF : Il y en avait une à Hambourg, deux aux États-Unis et deux vieux synchrotrons, l’un à Frascati en Italie, et l’autre à Daresbury. C’est ce dernier que les Britanniques ont décidé de remplacer par un anneau de stockage de deuxième génération. C’est alors que nous sommes arrivés à la stratégie consistant à construire une machine de troisième génération, dédiée au rayonnement synchrotron, qui ne soit pas de trop grande taille, finançable par la France. Ce fut Super-ACO, qui couvrait un domaine spectral un peu plus étendu que ACO. Dans le domaine des rayons X, nous sommes parvenus à la conclusion qu’il fallait une machine de grande énergie et donc de grande taille qui ne pouvait être qu’européenne et c’est ainsi qu’est né le projet de l’ESRF dont la phase de conception que j’ai eu la chance d’animer fut hébergée par l’ESF (European science foundation).

  • 2 C’est-à-dire un facteur d’environ 10 milliards.

11Dans les années 1990, DCI était de moins en moins compétitif et, pour les Français, l’idée était que l’ESRF, situé à Grenoble sur le même site que l’Institut Laue-Langevin, viendrait suppléer les performances devenues trop modestes du DCI. Mais nous n’avions pas prévu l’explosion du nombre des utilisateurs de l’ESRF ; en 1998-1999, il y avait 6 000 utilisateurs annuels avec des taux de rejets de propositions de 70 %. La demande était donc extrêmement forte, il n’était pas possible de transférer la totalité des utilisateurs de LURE sur l’ESRF. D’où le projet SOLEIL qui a remplacé à la fois Super-ACO et DCI et qui est en fonctionnement depuis 2008. Il y eu un débat très vif avec le ministre de l’époque, Claude Allègre, qui jugeait plus sage de s’associer aux Anglais avec leur machine DIAMOND dont les caractéristiques étaient très similaires à celles du projet SOLEIL. Finalement, les deux machines ont été construites. C’était un bon choix car la demande de rayonnement synchrotron n’a cessé de croitre : les taux d’acceptation à SOLEIL ne sont que de 30 à 40 %, tout comme DIAMOND. Il n’est pas étonnant de voir l’intérêt suscité par une machine qui fait gagner une dizaine d’ordres de grandeur2 en intensité dans une source lumineuse. Je crois que nous avons eu raison d’aller directement à la troisième génération car nous avions la chance d’avoir DCI pour les rayons X, ce que la Grande-Bretagne n’avait pas. L’Allemagne a ensuite eu un anneau de stockage, meilleur que DCI, que nous avons surclassé à notre tour avec l’ESRF. Ces machines sont maintenant devenues des outils banals et il y en a énormément, dont une qui vient de démarrer à Barcelone, une autre à Trieste et finalement SOLEIL, aujourd’hui en fonctionnement sur le plateau de Saclay.

  • 3 C’est-à-dire responsable de la distribution du temps de machine entre les différents utilisateurs.

12Les clés du succès du passage de LURE à SOLEIL sont tout d’abord le soutien sur toute la durée de la direction du CNRS : Hubert Curien alors directeur général, Robert Chabbal directeur de la physique début 1970, et de façon très concrète, discrète et efficace Gilbert Morvan, délégué à Gif-sur-Yvette. Les autres soutiens sont ensuite venus très rapidement : le CEA, l’Université de Paris-Sud, la DGRST et en particulier, Pierre Aigrain. Des débats ont eu lieu pour décider si le laboratoire allait être réservé à ses seuls membres ou ouvert à la communauté scientifique française, voire internationale comme un laboratoire de service. Nous avons choisi de l’ouvrir, et nous avons bien fait car nous avons pu ainsi attirer des équipes remarquables au niveau mondial qui ont tiré l’ensemble vers le haut. Par ailleurs, le fait d’avoir deux excellentes machines a été la deuxième clé du succès. L’environnement scientifique était remarquable : une équipe jeune, motivée et enthousiaste avait été recrutée. Nous revenions tous de post-doc aux États-Unis, nous étions tous sans exception passés par la fac et nous savions que nous n’avions aucune chance de faire carrière dans les labos dont nous venions car les postes intéressants étaient pris par « qui de droit » ; c’est pour la même raison que notre projet a attiré de nombreuses chercheuses même si nous n’avons pas atteint la parité que je souhaitais. Cela nous a donné une certaine motivation et les « qui de droit » sont arrivés trop tard. Nous les avons intégrés, cela aurait été idiot de ne pas le faire, mais les postes les plus importants étaient déjà pris. En terme d’innovation, nous étions une équipe de gens non formatés, si ce n’est par le post-doc aux États-Unis. Nous avons instauré un mode de fonctionnement nouveau, de line management, système très motivant. De très grands débats ont eu lieu entre les soixante-huitards « pur jus » et les membres du Parti Communiste très présent dans une université où Joliot-Curie avait joué un si grand rôle. Les premiers m’ont demandé d’être le coordonnateur3, ce qui ne m’intéressait pas. Je voulais bien être directeur de LURE, mais je n’avais pas de temps à perdre dans la coordination. J’étais alors soutenu par les copains du PC…et je suis devenu directeur ! L’histoire serait amusante à raconter car il y a eu des frictions, mais il n’y a pas d’innovation sans frictions.

13Dans le cadre du schéma général de la France et du rayonnement synchrotron, je n’ai pratiquement pas parlé du laser à électrons libres. Une équipe de Stanford, animée par John Madey, avait réussi une expérience avec un accélérateur linéaire supraconducteur, mais elle avait beaucoup de difficultés à faire fonctionner cette machine des plus poussives. Avec Yves Petroff, numéro 2 à LURE, nous nous étions dit qu’avec ACO nous pouvions faire l’expérience. Je me suis rendu à Stanford et l’accord a été conclu en moins d’une heure pour faire une équipe commune. C’était une opportunité formidable de partage d’équipements et de compétences. Ce fut un long travail, plein d’imprévus comme chaque fois que l’on explore des domaines tout à fait nouveaux mais nous y sommes arrivés. Pour l’anecdote, la première fois où nous avons observé l’effet laser, en milieu de nuit, The New York Times du même jour, profitant du décalage horaire, écrivait : « une équipe américaine de Stanford fait une première à Orsay ». C’était un grand classique, Yves Petroff était fou de rage mais cela m’a fait rire…

14 En 1976, la Fondation européenne de la science s’est posée la question du rayonnement synchrotron. Les machines commençaient à être plus nombreuses et il s’agissait de réaliser la coordination optimum entre les machines et les laboratoires pour que les expériences se fassent là où la machine était la meilleure. Un groupe de travail a été présidé par Heinz Meier-Leibnitz, un des directeurs de l’ILL, qui était alors président de la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Un rapport a ensuite été présenté à l’assemblée générale de l’ESRF : Synchrotron Radiation : a perspective view for Europe, ou black book, chaque rapport ayant eu le nom d’une couleur. Dans ce black book ont été mises en place des structures de coordination entre nos laboratoires. Hubert Curien, alors président de la Fondation, a proposé la création d’un comité ad hoc que j’ai présidé et qui était chargé d’étudier la faisabilité d’une machine optimisée dans le domaine des rayons X. Ce comité était composé de différents acteurs du rayonnement synchrotron (utilisateurs, ingénieurs machine, spécialistes d’instrumentation) supervisant trois sous-groupes sur ces trois thèmes dont un sous-groupe « machine », animé par Jerry Thompson, chercheur-ingénieur de Daresbury en Grande-Bretagne et concepteur de la machine anglaise de deuxième génération. Ce sous-groupe était composé des meilleurs spécialistes « machine » européens, du CERN (à Genève), de DESY (à Hambourg), de Frascati. Le sous-groupe instrumentation était animé par Bronislaw Buras, professeur à Copenhague qui dirigeait en même temps un laboratoire au Centre de recherche nucléaire danois. Puis, au lieu d’avoir un sous-groupe de scientifiques, nous avons monté énormément de workshops (ateliers), dans tous les domaines, et nous avions donc autour de nous une centaine de scientifiques qui réfléchissaient à ce que nous pouvions faire.

15RC : À cette époque, quand on fabriquait un instrument de ce genre, un seul pays n’avait pas le vivier suffisant pour réunir tous les experts scientifiques et techniques nécessaires. Ils ont réussi parce qu’ils avaient associé les meilleurs chercheurs européens. Par ailleurs, comment se fait-il qu’il ait été possible de construire SOLEIL avec les seules ressources françaises ?

16YF : Nous étions à la limite au point de vue de la conception de la machine, mais beaucoup de personnes ont été formées entre temps sur l’ESRF. Elles ont pu consacrer leur énergie au projet SOLEIL, le synchrotron européen étant alors en fonctionnement et nécessitant beaucoup moins de forces vives, en particulier en ce qui concernait les machines, les lignes de lumière et les monochromateurs. Par ailleurs, dès le démarrage de l’ESRF, un programme de recherches associées a été créé car il restait certaines choses que nous ne connaissions pas encore bien et dont les résultats ont été intégrés. Des gens de DIAMOND ont aussi travaillé sur SOLEIL ; cette communauté était très vivante.

17Pour en revenir à l’ESRF, le comité ad hoc a publié un premier rapport en septembre 1979, les blue books, que j’ai présentés devant l’assemblée générale de la Fondation européenne de la science. Le terrain politique n’était pas préparé et il y a eu un blocage du côté allemand, où le comité des grands équipements avait décidé que la priorité était un nouvel accélérateur à ions lourds et non le rayonnement synchrotron. Il a fallu deux ans pour changer cela, ce qui a été une vraie traversée du désert, mais nous n’avons jamais perdu le moral. Nous avons réussi car en 1981 Hubert Curien, toujours président de la Fondation, a proposé la création d’un comité scientifique, le Progress Comittee, présidé par Paul Levaux, secrétaire général du fonds de la recherche belge, qui réunissait les décideurs et les financeurs, c’est-à-dire les responsables des agences nationales des gouvernements. En septembre 1983, le comité que je présidais a proposé la création d’un groupe-projet de 7 ou 8 personnes qui travailleraient à temps plein au CERN, financés par les agences nationales. Nous avons donc été accueillis au CERN ; ce groupe a joué un rôle majeur et a notamment permis de rééxaminer la prospective scientifique, mais aussi de définir entre autres l’énergie du rayonnement et la taille de la machine. Nous en sommes ainsi arrivés aux green books en 1985. En dehors des ingénieurs machine qui savaient voir grand, nous venions tous de la science légère et nous travaillions avec des appareils qui tenaient sur des tables de manip. Les anneaux ACO puis DCI étaient énormes pour nous avec leur 24 mètres et 70 mètres de circonférence et nous nous étions fixé une barrière mentale de 600 mètres pour l’ESRF. Mais nos calculs n’aboutissaient pas et nous n’arrivions pas à trouver la solution répondant à notre cahier des charges. Un des anciens directeurs du CERN, John Adams, m’avait dit qu’un tunnel de 1 000 mètres de circonférence environ était disponible au CERN et que ce serait bien que l’ESRF y soit installé, ce qui donnerait une double culture au CERN. Nous avons refait nos calculs avec cette circonférence et les problèmes que nous avions se résolvaient sans difficulté ; les calculs ont montré que la taille optimum était 860 mètres de diamètre (ou circonférence ?). Cet exemple est intéressant car il montre bien les camisoles mentales que nous pouvons nous mettre collectivement, et qu’il faut débusquer.

18 Les green books représentaient l’avant-projet sommaire dans lequel étaient définies les principales options, en particulier les caractéristiques du rayonnement produit ainsi que les estimations des coûts et du calendrier. J’en suis assez fier tout comme le comité ad hoc UTILISATEUR2013-02-01T14:05:00qui était en interaction directe avec cette équipe au CERN : les performances ont été bien au-delà de nos prévisions, les coûts réels ont été de 5 % inférieurs à nos estimations, et le calendrier proposé a été tenu ; bien entendu cette maîtrise n’aurait pas été possible sans la grande qualité de l’équipe qui a construit l’ESRF sous la ferme houlette de Jean-Louis Laclare.

19 Le choix du site a été fait en parallèle avec la décision politique, et Hubert Curien, en charge des décisions politiques, m’a laissé explorer les différentes pistes. Le choix du CERN a été vite abandonné car nos collègues physiciens des particules du CERN ne voulaient pas de nous. D’autre part, le statut du CERN était un statut d’expatriés, très coûteux ; Robert Chabbal et Jules Horowitz, directeur de la physique au CEA, n’étaient pas favorables à ce que nous ayons un statut de ce type qui aurait coûté une fortune.

20RC : Il faut dire que le statut des fonctionnaires internationaux ne plaisait pas. Ils avaient de gros salaires et ne payaient pas d’impôts.

  • 4 Le nombre de Reynolds (Re) est un nombre sans dimension utilisé en mécanique des fluides qui caract (...)

21YF : Oui, et comme les physiciens des particules ne voulaient pas de nous, l’affaire était réglée. D’autres projets du même type ont été lancés, dont RISO au Danemark : les Danois ont été très blessés que leur petit pays ne soit pas choisi. J’ai par ailleurs exploré deux autres projets, plus sérieux : Trieste et Jülich. Trieste n’était pas inintéressant, car j’étais persuadé que le rideau de fer tomberaitUTILISATEUR2013-02-01T14:05:00 et que la localisation géographique n’était pas idiote. J’avais été invité par le ministre italien des Affaires étrangères à Rome pour en parler car il avait à l’époque les moyens de conclure un « deal » intéressant avec l’Allemagne qui cherchait de nouveaux partenaires pour la machine dédiée à la physique des particules à Hambourg. Mais le gouvernement italien tombait une semaine après ! Depuis, Trieste s’est rabattue sur une plus petite machine, de type Super-ACO, qui fonctionne bien. Quant à Jülich, l’affaire est plus intéressante car il y avait eu un marché conclu entre les Français et les Allemands, concernant d’un côté une soufflerie cryogénique qui permettait d’atteindre des nombres de Reynolds4 plus élevés en abaissant la température de l’air, donc de réduire la taille des maquettes d’avion, et de l’autre côté, le rayonnement synchrotron. Les deux ministres de la Recherche, Hubert Curien et Heinz Riesenhuber, s’étaient mis d’accord pour que l’un de ces grands instruments soit en France et l’autre en Allemagne. Je pensais que l’idée de Jülich n’était pas absurde et j’y ai passé une journée pour discuter avec le directeur du centre et lui expliquer qu’il pouvait obtenir très facilement le synchrotron car le choix géographique était de deuxième ordre pour les Français, tout comme pour la soufflerie cryogénique par ailleurs. Mais le directeur du centre ne voulait que la source de neutrons à spallationsUTILISATEUR2013-02-01T14:05:00, et n’a finalement rien obtenu du tout, et cela s’est fait en France.

22 Ensuite, il y a eu la rivalité entre Strasbourg et Grenoble pour accueillir le synchrotron. J’ai monté la candidature de Strasbourg, peut-être un peu influencé par les Allemands qui pensaient que la proximité avec la frontière était une bonne chose pour eux. Il y a même eu un engagement du gouvernement pour Strasbourg dans un contrat de plan État-Région. La candidature de Grenoble était pourtant en train de monter et en parallèle, par précaution, nous avions regardé si elle était techniquement valable. J’ai reçu en 1985 un coup de téléphone de Matignon pour me demander si « en mon âme et conscience », d’un point de vue technique, le synchrotron pouvait fonctionner à Grenoble. J’ai répondu que cela pouvait se faire malgré un site géographique un peu contraint, et le synchrotron fut situé à Grenoble.

23 Les Allemands ont changé d’avis en 1983, ce qui a permis de faire le deal franco-allemand et les deux pays ont repris leur rôle de locomotive pour les projets européens, puis nous avons été rejoints par les Anglais, comme d’habitude, quelques années plus tard. En 1985, un conseil d’administration provisoire a été mis en place. Ce comité, qui n’avait aucune existence légale, a néanmoins pu faire avancer les choses. Un mémorandum of understanding a été signé, l’Espagne a rejoint le projet et le conseil provisoire a pris les premières décisions. Un protocole d’accord comportant des engagements financiers a été signé ; le conseil était alors présidé par Jules Horowitz, et le 16 décembre 1988, à Paris, une réunion solennelle de ministres a achevé le travail politique avec leurs signatures apposées sur le texte fondateur. Aujourd’hui 12 pays sont membres et 7 pays, essentiellement des pays de l’Est, sont associés. Les travaux ont commencé dès la signature ; en parallèle, un programme de recherches sur d’autres synchrotrons a démarré pour optimiser les différents choix ; l’ESRF a fourni ses premiers faisceaux de lumière en 1993. Ce projet est un grand succès et nous pouvons être collectivement très fiers. Ce laboratoire de rayonnement synchrotron reste aujourd’hui encore le meilleur du monde, à côté de celui situé près de Chicago, au Centre de Physique des Particules. Quand je suis allé le visiter, ils m’ont fait un compliment qui m’a beaucoup touché, selon lequel, eux, Américains, n’auraient pas pu inventer une telle machine car il fallait être multiculturel pour le faire. C’est en effet ce que peuvent faire les pays européens quand ils travaillent ensemble ; certes, aux débuts des travaux de l’équipe que j’animais, il nous a fallu environ 12 mois pour nous « accorder », chacun ayant sa culture, son expérience et son caractère. Mais une fois tous les « instruments » accordés, cela a été la plus belle expérience professionnelle que j’ai vécue : quand on a des « musiciens et des instruments extraordinaires » qui s’écoutent bien les uns les autres et échangent avec bonheur, il n’est pas difficile d’être le chef d’orchestre.

24RC : C’était la première fois depuis l’ILL qu’un gros équipement était construit pour l’ensemble de la communauté scientifique et pas seulement un petit nombre de physiciens. Cela a beaucoup joué dans l’enthousiasme pour ce projet.

25Jacques Bordé : La Grande-Bretagne avait réussi à faire financer un gros équipement par l’industrie pharmaceutique.

26YF : Ce n’est pas par l’industrie pharmaceutique, c’est une fondation britannique extrêmement riche, le Wellcome Trust, qui est effectivement intervenue, mais pas les entreprises elles-mêmes.

27RC : Un projet comme celui-là devait être multinational mais pas communautaire. Quand il s’agissait d’un projet multinational, c’était le CNRS et le CEA qui signaient, quand il s’agissait d’un projet européen, c’est le Ministère qui signait.

28YF : Exactement, et les actionnaires de l’ESRF sont le CEA et le CNRS. J’ai des retours qui m’inquiètent sur le projet mondial de fusion, ITER, dont la structure managériale a été conçue par des diplomates alors que c’est sans aucun doute le projet technologique le plus difficile qui puisse exister. On voit ce que donnent des énarques ou des financiers passés par des cabinets ministériels lorsqu’ils dirigent des entreprises à très forte concentration technologique. On a des dérapages signalés aujourd’hui dans la presse.

29Il y a eu une longue course d’obstacles de 15 ans entre le moment où la Fondation européenne de la science a créé le comité ad hoc pour étudier cette construction en 1978 et le moment où l’ESRF a démarré. Il y a eu une obstination et une stabilité des décideurs. Cette stabilité a disparu aujourd’hui, ce qui va handicaper la gestation et la réalisation de projets ambitieux. Dans le cas de l’ESRF, le management de toutes les phases d’élaboration du projet a été fait par la même équipe qui n’a jamais baissé les bras, même durant les 5 années de flottement politique, j’ai toujours eu la certitude que tout le monde était en phase et convaincu « d’y arriver ».

30RC : Est-ce que tu as une idée de la répartition de l’utilisation du rayonnement synchrotron en fonction des communautés de scientifiques ?

31YF : De mémoire, mais sans certitude, je dirais que c’est plutôt de l’ordre de 15 à 20 % pour la physique, de 25 à 30 % pour les sciences de l’ingénieur, 15 % pour la chimie et 25 à 30 % pour tout ce qui tourne autour de la biologie. Il y a toutefois des utilisations croissantes par les archéologues, paléontologues etc.

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33Pierre Papon : Pour revenir sur le processus de décision principal, je me souviens que lorsque j’étais conseiller de Jean-Pierre Chevènement, j’avais plaidé la cause de Trieste, mais l’un des inconvénients majeurs de Trieste est que la ville est située au bout de l’Italie et qu’il n’y avait pas d’aéroport. Les gouvernements italiens successifs ont toujours voulu faire de Trieste une vitrine scientifique. Le lancement du projet synchrotron a été déclenché par un échange de lettres entre Kohl et Mitterrand en 1983.

  • 5 Le Vivitron était un accélérateur électrostatique géant de type Van de Graaff, conçu par Michel Let (...)

34 Sur le choix du site entre Strasbourg et Grenoble, les Allemands ont choisi la soufflerie cryogénique : ils avaient un intérêt pour cette machine qui leur permettait de booster leur industrie aéronautique et Cologne est leur centre de recherche, leur équivalent du CNES. Ils ont laissé le choix aux Français de l’implantation de l’ESRF. Entre Grenoble et Strasbourg, le choix de Grenoble se justifiait par la présence de l’ILL et la grande densité de physiciens sur place. Les physiciens du CNRS penchaient d’ailleurs pour Grenoble mais l’un des arguments qui poussait en faveur de Strasbourg était qu’avec cet équipement européen, cette ville aurait acquis un rayonnement international. Le second argument était que la biologie structurale montait en puissance et qu’elle avait besoin du rayonnement synchrotron pour déterminer des structures de protéines. Ceux qui fréquentaient l’ILL étaient surtout des physiciens et des chimistes, et du côté français, il y avait très peu de biologistes alors qu’ils étaient nombreux du côté britannique. L’un des arguments au CNRS était que la forte communauté de biologistes, bien plus forte à Strasbourg qu’à Grenoble, serait un utilisateur potentiel important de la machine. Cependant, le choix de Grenoble était également justifié. Il y a eu ensuite un psychodrame à Strasbourg, avec un boycott d’une visite de François Mitterrand à Strasbourg, une opération ville morte… Le résultat est qu’en compensation, le CNRS a accepté la construction, à Strasbourg, de l’accélérateur Vivitron5. Il s’agissait d’un projet mineur pour la physique nucléaire soutenu mollement par l’IN2P3, qui a coûté peut-être une centaine de millions de francs de l’époque au CNRS. La perte du synchrotron a été vécue comme un camouflet à Strasbourg.

35RC : Au moment de la prise de décision concernant l’ESRF, la présentation de la feuille de route par l’équipe de Strasbourg était très mollassonne, son principal argument a été de dire que le Gouvernement avait décidé que cela se ferait à Strasbourg, donc cela devait se faire à Strasbourg. Mais une affaire comme ça dépassait ce simple argument. Quand on lance un tel projet, il faut que ce soit appuyé par une équipe qui y croit, qui va se battre, qui fera ce qu’il faut.

36PP : Le CEA n’a pas été fair play dans cette affaire, car Horowitz a, par derrière, tout fait pour que ce soit Grenoble qui soit choisi, pour de multiples raisons qui pouvaient se justifier. Il a agité la base qui a convaincu Laurent Fabius, alors Premier Ministre, de mettre la machine en marche. En fin de compte, le choix de Grenoble était loin d’être dramatique dans la mesure où il y avait toutes les justifications scientifiques et technologiques pour le faire.

37YF : J’avais un argument pour Strasbourg qui s’est révélé inexact sur le long terme : Grenoble avait presque exclusivement des instituts financés par les pouvoirs publics, il n’y avait quasiment pas d’entreprises, et je trouvais que rajouter de l’argent public à Grenoble était too much, mais cela a complètement changé.

38PP : Pour revenir sur les moyens de transports, qui sont un argument important. L’aéroport de Strasbourg n’avait que très peu de vols internationaux et pratiquement pas de navettes avec Francfort. Strasbourg a loupé l’ESRF mais a aussi loupé le nouveau centre de recherches de Shell qui s’est fait en Belgique car la communauté urbaine de Strasbourg a refusé de financer une navette aérienne régulière entre Strasbourg et Francfort.

39RC : Dès le départ, on ne croyait pas les Strasbourgeois capables de porter le projet. Il fallait des gens qui se battent pour ça, et on n’avait pas l’impression qu’ils l’étaient.

40JB : À cette époque-là, les régions ne participaient pas aux financements. Pour SOLEIL, il y a eu une mise en compétition des régions sur le point du financement. Durant cette période, les régions ne contribuaient pas de la même façon, ce n’était pas du tout le même enjeu.

41YF : À l’ESRF, le fait que des équipes viennent, fassent des expériences, se frottent à d’autres équipes, notamment européennes, lors de leur présence sur le site, a eu un effet impressionnant sur la remontée de niveau d’un certain nombre de laboratoires de province.

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Notes

1 La lumière blanche est le mélange de toutes les couleurs, ou longueurs d’onde. Ce terme s’emploie en général pour la lumière visible, mais est utilisé ici dans un sens plus large.

2 C’est-à-dire un facteur d’environ 10 milliards.

3 C’est-à-dire responsable de la distribution du temps de machine entre les différents utilisateurs.

4 Le nombre de Reynolds (Re) est un nombre sans dimension utilisé en mécanique des fluides qui caractérise un écoulement, en particulier la nature de son régime (laminaire, transitoire, turbulent). Ce nombre lie la viscosité, la masse volumique et une longueur de référence.

5 Le Vivitron était un accélérateur électrostatique géant de type Van de Graaff, conçu par Michel Letournel dans les années 1980, après différents développements originaux menés à son initiative sur un accélérateur Van de Graaff Tandem au sein du Centre de Recherches Nucléaires (CRN) de Strasbourg. Le Vivitron a été installé au CRN devenu ensuite l’IreS (Institut de Recherches Subatomiques de Strasbourg). L’arrêt définitif de l’appareil a eu lieu en décembre 2003.

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Pour citer cet article

Référence papier

Yves Farge, « L’Élaboration du projet ESRF  », Histoire de la recherche contemporaine, Tome I-N°1 | 2012, 16-25.

Référence électronique

Yves Farge, « L’Élaboration du projet ESRF  », Histoire de la recherche contemporaine [En ligne], Tome I-N°1 | 2012, mis en ligne le 29 mars 2014, consulté le 23 juin 2017. URL : http://hrc.revues.org/185 ; DOI : 10.4000/hrc.185

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Auteur

Yves Farge

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