Ce 14 avril 2015 nous avons profité d’une intervention technique pour retirer la tête froide qui maintient la température de 4.2 K (environ -269°C) dans le gravimètre. Avant de remettre la tête froide, il convient toujours de nettoyer la glace qui se forme à l’entrée du Dewar ( = vase isolant contenant l’hélium liquide). Les photos montrent le gaz froid qui ressort du gravimètre lors de l’injection d’hélium gazeux chaud qui permet de faire fondre et évacuer la glace (c’est essentiellement une glace d’air, pas une glace d’eau). Sur la gauche, la tête froide qui a été retirée pour accéder au « Dewar ». Il faudra plus de 24 h pour que la tête froide retrouve sa température optimale de fonctionnement.
Des mesures répétées de la pesanteur sont régulièrement effectuées autour du laboratoire abritant les gravimètres cryogénique et absolu. Des mesures sont également effectuées dans la grotte, entre autres sous le laboratoire.
Ces mesures sont effectuées avec un gravimètre relatif CG5, en collaboration avec U. Luxembourg.
Les gravimètres doivent être mis en contact le mieux possible avec la roche. Leur socle doit être découplé du sol du laboratoire (la présence d’un opérateur suffit à faire bouger le carrelage et à perturber le gravimètre).
Il a fallu creuser sous le laboratoire afin de trouver le contact avec la roche mère. Ensuite, pour le futur gravimètre à supraconductivité, le rocher a été lissé et les parois, isolées.
Quelques images des travaux en 2013:
Pour le gravimètre absolu, il n’est physiquement pas possible de l’installer dans ce genre de trou, on a dû combler le trou avec un ciment spécial: pas de fer, pas de cailloux, 35% de ciment, 65% de sable. Cela constitue un ciment très dur, peu flexible, peu sensible aux fluctuations de température, sans effet magnétique. Il a été vibré pour éviter les bulles d’air.
Et voici le gravimètre absolu posant fièrement sur son nouveau pilier:
Afin que les travaux scientifiques ne puissent pas être entravés par des éboulements à l’entrée, sans compter les risques aux personnes, l’ASBL « Grotte de Lorette » a décidé d’étançonner et, ainsi, de sécuriser l’entrée du Val d’Enfer. Entre autres l’amas de débris à droite de l’escalier menaçait de s’effondrer, ainsi que des écailles rocheuses du plafond.Financièrement, outre ses fonds propres et l’apport des laboratoires impliqués par le projet, l’ASBL a reçu l’appui de la société Lhoist à Jemelle et des carrières du Fond des Vaulx à Wellin, que nous remercions bien chaleureusement.
Entre 2013 et 2014, l’accès a été sécurisé, voici quelques images des travaux: placement de poutres, d’un coffrage en parpaings et d’un ferraillage.
Mise en place du ferraillage Mise en place des poutrelles
Les parpaings sont posés, on peut couler le béton. Les blocs servent de coffrage.
L’entrepreneur coule le béton qui passe par le gros tuyau rouge (également visible sur la première photo) Fin des travaux
Le 26 novembre 2014: C’est un grand jour: livraison du gravimètre à supraconductivité iGrav#019 de la firme GWR.
Cet instrument, payé grâce à un subside de la Loterie Nationale, va nous permettre de mesurer les effets sur la pesanteur des variations des stocks en eau dans le massif karstique.
Le 27 novembre mise en place de la tête froide afin de débuter la liquéfaction d’hélium
Dès le 9 décembre, iGrav installé sur son socle définitif, en contact direct avec la roche
Il a beaucoup été question de « marée du siècle » ce 21 mars 2015. Ces marées océaniques sont causées par l’action conjointe de la Lune et du Soleil.
Ce que l’on sait moins, c’est que nos astres de la nuit et du jour agissent également sur la Terre elle-même, en la déformant jusqu’à 40 cm pic à pic sous nos latitudes, et créant des variations de pesanteur de quelques 200 milliardièmes de g. Ces variations de pesanteur sont reprises ci-dessous de novembre 2014 à début juillet 2015 à Rochefort.
Simulation du signal de marée gravimétrique à Rochefort
Mais que se passe-t-il? Les maxima de marées ont lieu en décembre et juillet, alors que le 21 mars, tout est si faible!
La réponse est à chercher dans le comportement de l’Atlantique Nord. Vu la forme du bassin océanique, la masse d’eau réagit bien plus fortement à la composante semi-diurne (2 fois par jour) de la force de marée qu’à la composante diurne (1 fois par jour). Il s’agit d’un phénomène de résonance.
Composante semi-diurne de la marée gravimétrique à Rochefort
Or, la composante semi-diurne du signal bleu montré ci-dessus est bien différente, comme on l’illustre en vert dans la figure ci-contre, où l’on s’aperçoit qu’effectivement, la composante semi-diurne atteint non seulement un maximum le 21 mars (coefficient 119), mais également de fortes valeurs les 20 février (coefficient 118) et 19 avril (coefficient 113). C’est donc à l’équinoxe de printemps, mais aussi d’automne, que les amateurs de pêche à pied se réjouissent.
Le dernier graphe reprend en rouge la partie diurne du signal de marée. Cette fois, on constate que le signal diurne domine les 21 décembre 2014 et 1er juillet 2015. C’est donc autour des solstices d’hiver et d’été que les gravimétristes sont à la fête, du moins sous nos latitudes.
Composante diurne de la marée gravimétrique à Rochefort
Notons que si beaucoup de zones côtières sont concernées par les marées semi-diurne, il existe des endroits où la composante diurne domine, comme en certaines zones de la Chine, du Golfe du Mexique ou de l’Australie. Voir ici
Gravimètre à supraconductivité iGrav en cours d’installation, avant de mesurer les grandes marées gravimétriques.
