Daniel Valuch discute du piratage de haut calibre du CERN

Pour ceux d’entre nous qui aiment ramper sur des systèmes complexes, passer des heures, voire des jours, à faire fonctionner le matériel et les logiciels de concert, travailler dans des endroits comme la NASA ou le CERN semble être un travail de rêve. Imaginez avoir l’opportunité de tourner une clé sur la navette spatiale ou le Large Hadron Collider (LHC) – non seulement vous pouvez passer du temps de qualité avec certaines des machines les plus avancées jamais produites, vous pouvez être sûr que votre ce travail fera progresser la compréhension scientifique de l’univers qui nous entoure.

Ou du moins, c’est ce que nous supposons que cela doit ressembler à des étrangers. Mais qu’en est-il de quelqu’un qui l’a réellement vécu ? Qu’est-ce qu’un vrai employé, quelqu’un qui a dû se réveiller au milieu de la nuit parce qu’un système obscur s’est détraqué et a bloqué une machine dont la construction a coûté 4,75 milliards de dollars aux contribuables, pense à travailler à l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire ?

Daniel Valuch

Heureusement pour nous, Daniel Valuch s’est arrêté au Hack Chat cette semaine pour répondre exactement à cette question. En partageant tout, depuis son entrevue d’entrée éreintante de neuf heures jusqu’aux premiers jours du LHC où les pannes se produisaient toutes les quelques minutes, il n’a pas édulcoré la situation. Cela dit, après avoir passé deux heures à partager ses histoires fascinantes avec les membres de la communauté, la réponse semble assez claire : Daniel aime son travail autant que nous le pensions.

Au début de la conversation, il dit que rejoindre l’équipe du LHC alors qu’il était encore en construction lui a rappelé des films et des documentaires qu’il avait vus sur le programme Apollo Moon de la NASA. Il y avait un sentiment palpable que ce sur quoi ils travaillaient était d’une grande importance scientifique et historique, et il ne pouvait s’empêcher d’être impressionné par les brillants scientifiques et ingénieurs avec lesquels il côtoyait. Il était peut-être le petit nouveau du laboratoire, mais grâce à son expérience RF, Daniel s’est rapidement retrouvé à travailler avec les ADC, DAC et FPGA à haut débit chargés de contrôler le faisceau de particules accélérées.

Pour le pirate domestique, il n’est peut-être pas immédiatement évident de savoir comment les compétences RF s’appliquent aux accélérateurs de particules. Mais bien sûr, il s’agit de RF à une échelle que peu d’entre nous peuvent imaginer. Comme l’explique Daniel, l’accélération et la stabilisation du faisceau nécessitent plusieurs amplificateurs de classe mégawatt, et une bonne connaissance pratique de la théorie RF est indispensable. Selon ses propres mots, « il n’y a pas de physique sans RF et pas de RF sans physique ».

Même avec tout l’équipement et les connaissances du monde, travailler sur un accélérateur de particules de pointe s’avère particulièrement difficile. Lorsqu’il s’agit d’événements qui se produisent effectivement à la vitesse de la lumière, rien n’est vraiment simple. Même les systèmes électroniques les plus rapides ne peuvent pas réagir assez rapidement pour contrôler le faisceau en temps réel, donc dans un accélérateur circulaire comme le LHC, vous devez prévoir les ajustements que vous devrez faire pour le prochain passage. Même encore, il ne faut que quelques microsecondes aux particules pour terminer leur tour de 27 kilomètres (16,7 miles) à travers l’anneau de l’accélérateur avant de revenir devant vous – il n’y a donc pas de temps à perdre.

Mais ces systèmes de contrôle de faisceau incroyablement puissants, qui, selon Daniel, ne sont pas complètement différents des déflecteurs utilisés pour contrôler un CRT, peuvent être en contradiction avec les objectifs scientifiques du projet car vous devez également détecter et mesurer des signaux exceptionnellement infimes. Maintenir l’équilibre de tous ces systèmes est un défi majeur au CERN, tout comme la compensation des problèmes environnementaux. Un vaste éventail de variables doit être pris en compte lors des mesures, de la phase de la Lune au niveau de l’eau dans le lac Léman voisin. De grands événements mondiaux, comme le récent tremblement de terre en Turquie, pourraient suffire à arrêter temporairement les observations.

Bien sûr, aussi intéressants que soient ces détails techniques, le sujet de conversation de ce Hack Chat était spécifiquement « La vie au CERN », donc bien sûr les gens voulaient savoir à quoi ressemblait une journée moyenne pour Daniel. Travaillant dans ce qu’on appelle un groupe d’équipement, Daniel et son équipe sont responsables du développement et de la construction du matériel pour l’accélérateur. Mais comme il fonctionne 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, il n’y a que des fenêtres occasionnelles pour entrer et travailler sur leur nouvel équipement. En conséquence, une quantité incroyable de tests et de débogage est effectuée avant qu’il ne soit réellement temps d’installer le matériel. Lorsque chaque heure d’indisponibilité coûte un quart de million de dollars, la diligence raisonnable est le nom du jeu.

Lorsque l’accélérateur est opérationnel et qu’il n’est pas possible de travailler directement sur ses systèmes, les équipes ont le temps de poursuivre de nouvelles conceptions et expériences. Mais en cas de problème avec l’accélérateur, cela deviendra immédiatement la priorité absolue. Bien qu’il existe une équipe d’urgence qui peut être sur place en 45 minutes, elle n’est capable de gérer qu’un petit sous-ensemble de problèmes possibles. Pour toute autre chose, des experts spécifiques au système doivent intervenir. En tant que tel, Daniel dit que vous devez être prêt à répondre à un appel de la « Grande Dame » à tout moment, de jour comme de nuit.

Il s’agit souvent d’un problème logiciel qui peut être résolu relativement facilement. Mais pas toujours. Daniel se souvient d’un moment où il a passé trois heures à diagnostiquer un système, pour découvrir qu’un coup de foudre à un kilomètre était suffisant pour perturber l’un des composants matériels sensibles.

Résoudre des problèmes sur une machine avec des centaines de milliers de systèmes nécessite non seulement une connaissance encyclopédique de la façon dont tout cela s’emboîte, mais aussi la capacité de détecter rapidement le plus petit des indices. Il le décrit comme un « piratage de très haut calibre » – un terme approprié si nous en avons déjà entendu un.

Mais il note également, presque avec nostalgie, que le LHC a fonctionné avec une stabilité remarquable ces derniers temps. Lorsqu’il a été mis en ligne pour la première fois en 2008, il explique que le temps moyen entre les pannes (MTBF) du LHC n’était que de cinq minutes. Maintenant, il passe des mois sans entendre l’appel des sirènes de la Grande Dame, ce qui donne à son équipe plus d’opportunités de travailler sur des projets et des machines plus petits. Ce n’est peut-être pas aussi excitant, mais c’est certainement productif.

Nous tenons à remercier Daniel Valuch pour avoir fourni un aperçu aussi incroyable de ce que c’est que de travailler au CERN, et plus particulièrement sur une machine aussi incroyable que le Large Hadron Collider. Nous sommes heureux d’apprendre que travailler dans un tel environnement est aussi gratifiant que nous l’espérions, et ne serions pas surpris si les lecteurs regardaient les sciences sous un jour différent après avoir lu ses récits de première main. Comme toujours, la transcription complète de ce Hack Chat est disponible sur Hackaday.io, que nous vous recommandons vivement de consulter si vous êtes même un peu intéressé par la physique des hautes énergies ou les rouages ​​du LHC.


Le Hack Chat est une session de chat en ligne hebdomadaire animée par des experts de premier plan de tous les coins de l’univers du piratage matériel. C’est un excellent moyen pour les pirates de se connecter de manière amusante et informelle, mais si vous ne pouvez pas le diffuser en direct, ces articles de synthèse ainsi que les transcriptions publiées sur Hackaday.io vous permettent de ne rien manquer.

Image en vedette : CERN, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

François Zipponi
Je suis François Zipponi, éditorialiste pour le site 10-raisons.fr. J'ai commencé ma carrière de journaliste en 2004, et j'ai travaillé pour plusieurs médias français, dont le Monde et Libération. En 2016, j'ai rejoint 10-raisons.fr, un site innovant proposant des articles sous la forme « 10 raisons de... ». En tant qu'éditorialiste, je me suis engagé à fournir un contenu original et pertinent, abordant des sujets variés tels que la politique, l'économie, les sciences, l'histoire, etc. Je m'efforce de toujours traiter les sujets de façon objective et impartiale. Mes articles sont régulièrement partagés sur les réseaux sociaux et j'interviens dans des conférences et des tables rondes autour des thèmes abordés sur 10-raisons.fr.