ECHO-détection des rayons cosmiques de haute énergie à bord du Concorde

L'expérience franco-japonaise ECHO (1979-1995) a enregistré des collisions d'énergies exceptionnellement élevées (jusqu'à 10 millions de GeV). C'est l'altitude des vols de croisière du Concorde (17000m environ) qui a permis d'obtenir des informations préliminaires sur les interactions entre particules d'origine cosmique (photons, protons, et fragments de noyaux lourds) et noyaux constituants de l'air (1). En 2010, le collisionneur LHC du CERN dépasse ces énergies pour des collisions protons-antiprotons. Le film retrace l'adaptation aux vols supersoniques de la technologie originale des chambres à émulsion (2000H d'exposition de détecteurs d'environ 200kg) et le mécanisme des cascades de particules créées dans la basse stratosphère. L'opération ECHO, par ses résultats inédits en physique des hautes énergies et en astrophysique, reste l'une des contributions marquantes de ces deux disciplines, réunifiées récemment dans le domaine de l’Astroparticule. La contribution des flux de particules ionisantes de haute énergie traversant la cabine aux doses de rayonnement reçues par les passagers et les équipages a également été évaluée ; en complément, des éléments concernant les causes des perturbations et dommages subis par les dispositifs sensibles embarqués ont complété nos connaissances des risques des navigations aériennes et spatiales de longue durée. (1) Le Courrier du CERN (octobre 1981 et avril 1997)

ECHOS (Emulsion Chambers on Supersonic), a high energy cosmic ray experiment carried on the Concorde

Ultra high energy collisions of cosmic ray particles (up to 10 million GeV) have been detected with emulsion chambers on-board the Concorde aircraft (1979-1995). Thanks to the cruising altitude of 54000 feet, five detectors (nearly 200 kg each) have been successfully exposed to the cosmic radiation during 2000 hours (corresponding to 700 commercial Atlantic flights). The experiment provided preliminary information on interactions between cosmic ray particles (photon, proton, and fragments of heavier nuclei) and air constituents (1). The LHC collider at CERN is reaching an equivalent energy during 2010 for proton-antiproton collisions. The movie tells how the experiment has been adapted to the constraincts of supersonic flights and how the mechanism of particle cascades is generated through the low stratosphere. The experiment ECHOS is considered as a program of particular relevance for high energy astroparticle physics. In addition, some elements concerning the airline crew and passenger radiation exposure have been collected, such as an unexpected neutron contribution; fluxes of particles and antiparticles causing damage to microchips and other sensitive devices or circuits have been simultaneously evaluated. (1) Le Courrier du CERN (october 1981 and april 1997)