La seconde mesurée avec une précision de 16 chiffres après la virgule… De quoi avoir le vertige. C’est pourtant l’objectif de l’horloge atomique Pharao*, embarquée à l’horizon 2010 à bord de l’ISS. A la clé, de nouveaux tests en physique fondamentale. Le 1er prototype complet de l’instrument spatial sera livré courant 2006 au Centre spatial de Toulouse pour une longue série de tests.
Pharao sera embarquée sur l'ISS à l'horizon 2010, crédits CNES
Avant son emport prévu en 2010 vers l’ISS, Pharao entre dans une phase décisive : les derniers éléments du modèle d’ingénierie de Pharao seront livrés dans les prochains mois pour une évaluation effectuée au Centre spatial de Toulouse. Ce qui permettra de valider son fonctionnement et les performances de ce 1er prototype.
Cet instrument unique doit mesurer le temps avec une exactitude et une stabilité inégalées : l’horloge ne perdra qu’1 petite seconde toutes les 300 millions d’années.
Une performance, comparée aux horloges terrestres les plus précises qui, elles, en perdent 1 toutes les 50 millions d’années !
L’utilité d’une telle horloge ? Permettre aux physiciens de vérifier avec une précision jamais atteinte les lois qui régissent notre monde, comme certains principes de la théorie de la relativité générale. La mesure du temps est en effet une question essentielle depuis la nuit des temps... Elle est basée sur l’observation d’un phénomène régulier et répétitif qui permet de caractériser des durées égales.
De nos jours, il ne s’agit plus de cadrans solaires, de clepsydres ou de pendules mais plutôt… de transitions subies par les atomes lorsqu’ils interagissent en résonance avec une vibration micro-onde.
Un peu plus compliqué que le doux tic tac de nos montres… et pour cause. Le nouveau type d’horloge atomique testé par Pharao utilise des techniques issues des travaux de M. Cohen-Tanoudji, prix Nobel de Physique en 1997, rien de moins…
Pharao associera ainsi des techniques de refroidissement par laser d’atomes de césium et la micropesanteur.
En effet, les performances d’une horloge atomique dépendent de sa capacité à maîtriser au mieux la vitesse des atomes, elle-même influencée par la pesanteur. D’où l’idée des scientifiques de s’affranchir de la pesanteur en plaçant l’horloge dans un satellite : les atomes seront refroidis et ralentis jusqu’à la vitesse de l’escargot, soit 7 mm/s !
Placée sous maîtrise d’œuvre du CNES, Pharao constitue une 1ère mondiale. Née d’une expérience unique développée par les laboratoires scientifiques français***, Pharao fera partie de l’ensemble ACES de l’ESA, installé pendant 18 mois à l’extérieur du module européen Columbus de l’ISS. Ce dernier sera constitué de plusieurs horloges atomiques.
* Projet d’horloge atomique par refroidissement d’atomes en orbites
** ACES : Atomic Clock Ensemble in Space
*** Laboratoires : SYRTE à l’Observatoire de Paris et LKB à l’Ecole Normale Supérieure
De nos jours, il ne s’agit plus de cadrans solaires, de clepsydres ou de pendules mais plutôt… de transitions subies par les atomes lorsqu’ils interagissent en résonance avec une vibration micro-onde.
Un peu plus compliqué que le doux tic tac de nos montres… et pour cause. Le nouveau type d’horloge atomique testé par Pharao utilise des techniques issues des travaux de M. Cohen-Tanoudji, prix Nobel de Physique en 1997, rien de moins…
Pharao associera ainsi des techniques de refroidissement par laser d’atomes de césium et la micropesanteur.
En effet, les performances d’une horloge atomique dépendent de sa capacité à maîtriser au mieux la vitesse des atomes, elle-même influencée par la pesanteur. D’où l’idée des scientifiques de s’affranchir de la pesanteur en plaçant l’horloge dans un satellite : les atomes seront refroidis et ralentis jusqu’à la vitesse de l’escargot, soit 7 mm/s !
Placée sous maîtrise d’œuvre du CNES, Pharao constitue une 1ère mondiale. Née d’une expérience unique développée par les laboratoires scientifiques français***, Pharao fera partie de l’ensemble ACES de l’ESA, installé pendant 18 mois à l’extérieur du module européen Columbus de l’ISS. Ce dernier sera constitué de plusieurs horloges atomiques.
* Projet d’horloge atomique par refroidissement d’atomes en orbites
** ACES : Atomic Clock Ensemble in Space
*** Laboratoires : SYRTE à l’Observatoire de Paris et LKB à l’Ecole Normale Supérieure
