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A mi-chemin du premier plasma

-R.A.

Quand on construit un immeuble, un pont, un tronçon d'autoroute, les tâches à accomplir s'enchaînent de manière quasi-linéaire. Du premier coup de pioche à la livraison, le chemin est balisé et en dépit des surprises toujours possibles, des incidents, des contretemps, l'état d'avancement des travaux se mesure sans grande difficulté — on sait toujours où on en est.

Plus de la moitié des tâches indispensables à la production du « premier plasma » sont aujourd'hui finalisées. Ce cap symbolique a été franchi au mois de novembre 2017 ; depuis, le programme progresse au rythme soutenu de 0,6% par mois. (Click to view larger version...)
Plus de la moitié des tâches indispensables à la production du « premier plasma » sont aujourd'hui finalisées. Ce cap symbolique a été franchi au mois de novembre 2017 ; depuis, le programme progresse au rythme soutenu de 0,6% par mois.
Quand on construit ITER, tout est infiniment plus complexe. Etiré sur plusieurs décennies, le programme se déploie sur trois continents et mobilise des milliers de participants — consortiums de construction, géants industriels et petites sociétés hautement spécialisées, centres de recherche publics et privés, prestataires logistique...

Pour construire la machine, dix millions de pièces doivent être fabriqués, livrées et assemblées ; pour lui permettre de fonctionner, de véritables usines — cryogénie, alimentation électrique, chauffage du plasma et de refroidissement du tokamak — doivent être édifiées. Sur le site de Saint-Paul-lez-Durance, les « systèmes industriels » d'ITER occupent la majeure partie des 42 hectares dévolus à l'installation.

Comme le maître d'œuvre de l'immeuble, du pont ou du tronçon d'autoroute, ITER Organization, le « chef d'orchestre » de cette immense entreprise, a besoin de mesurer, en temps réel et avec le plus de précision possible, la distance qui le sépare de la « livraison » — en l'occurrence la mise en service de l'installation et la production d'un « premier plasma » à la fin de l'année 2025.

Cette distance ne se mesure pas en années ou en mois, mais au nombre de tâches (tasks) accomplies et restant à accomplir. Le planning général d'ITER en compte plus de 250 000 — depuis la finalisation du bobinage d'un aimant de 360 tonnes jusqu'au test d'un gyrotron ou au contrôle de fabrication d'un câble coaxial.

Mais là encore, rien n'est linéaire. Les tâches s'inscrivent dans différentes catégories de travaux qui progressent chacune à leur rythme et ne pèsent pas d'un même poids dans le calcul final.

En fonction de son importance dans la réalisation de l'objectif, chacune de ces catégories a été affectée d'un pourcentage : le design, par exemple, compte pour 24% du total ; la fabrication des pièces et la construction des bâtiments pour 48% ; les livraisons pour 8%... et c'est le degré d'avancement des tâches dans chacune des catégories qui détermine l'état d'achèvement des travaux de l'ensemble du programme.

Une très progressive montée en puissance

Le « premier plasma » d'ITER, programmé pour la fin de l'année 2025, est l'étape initiale d'une très progressive montée en puissance qui culminera, dix ans plus tard, par la production de plasmas nucléaires générateurs d'énergie.

Dix ans ne seront pas de trop pour finaliser et valider les équipements de la machine, ajuster le plus finement possible ses paramètres opérationnels, apprendre à la piloter et former les personnels qui, tout au long de sa durée de vie, en assureront le fonctionnement.

Avant d'aborder la phase nucléaire (deutérium-tritium) en 2035, ITER va produire des plasmas d'hydrogène, d'hélium, et de deutérium. Avantages : les plasmas non-nucléaires n'activent pas la machine, et l'essentiel du retour d'expérience peut être extrapolé aux plasmas nucléaires.

Dans les années 1990, deux machines — le JET européen (toujours en activité) et le TFTR américain (démantelée en 1997) s'étaient brièvement aventurées dans les territoires inexplorés des plasmas nucléaires.

ITER ira beaucoup plus loin et s'installera durablement dans ces territoires dont les contours sont maintenant mieux connus. Pour la première fois, on pourra observer, comprendre et préparer l'exploitation de « plasmas en ignition » : la source d'énergie virtuellement inépuisable qui, depuis des milliards d'années, alimente le Soleil et les étoiles.

Reste, pour le chef d'orchestre devant son pupitre, à Saint-Paul-lez-Durance, à savoir précisément comment progressent les travaux dans toutes les parties du monde où se déploient les activités liées à ITER. Où en est la fabrication du secteur de chambre à vide n°6 au chantier naval Hyundai, en Corée ? L'Institut Efremov, en Russie, a-t-il avancé dans la fabrication de la bobine annulaire dont il a la responsabilité ? Les usines européennes, chinois, indiennes, japonaises, américaines, tiennent-elle leur calendrier ?

Le 5 de chaque mois est inscrit en lettres rouges sur le calendrier de Colette Ricketts, qui dirige l'équipe d'une quarantaine de personnes chargée de suivre l'évolution du planning.

Ce jour-là, ITER Organization reçoit les rapports adressés par les « agences domestiques » de chacun des sept partenaires du programme. Commence alors un processus qui, au terme de dizaines de réunions et de téléconférences, d'innombrables échanges de courriels entre l'Europe, l'Amérique et l'Asie, aboutit à une image précise de l'état d'avancement des différentes fabrications qui incombent à chacun des membres d'ITER.

Une fois ventilée par catégories et traitée par de complexes algorithmes, cette masse de données va livrer une information vitale pour la conduite du programme. « Pour prendre les bonnes décisions au bon moment, explique Colette Ricketts, il est impératif de savoir, à chaque instant ou presque où nous nous situons par rapport à notre objectif. »

Au mois de novembre dernier, le verdict des algorithmes est tombé : ITER avait parcouru un peu plus de la moitié du chemin qui le sépare encore de son premier plasma. Depuis, le programme progresse au rythme de 0,6% par mois. À Saint-Paul-lez-Durance, la petite étoile devrait s'allumer à l'heure prévue.