T2L2
Comparer des horloges atomiques à l'aide de signaux optiques
Que ce soit pour les synchroniser ou pour évaluer leurs performances, les horloges atomiques sont régulièrement comparées. Cette opération, appelée transfert de temps, est effectuée entre horloges terrestres distantes ou entre horloges spatiales et terrestres. Elle repose essentiellement sur la propagation d’ondes électromagnétiques émises par satellites. A moyen terme, les systèmes de comparaison devront être de plus en plus précis car la stabilité des horloges développées augmente sans cesse.
Le CNES s’est associé avec l'Observatoire de la Côte d’Azur pour mettre au point l’expérience de Transfert de Temps par Lien Laser (T2L2). Ce système, contrairement aux moyens actuellement utilisés, fait appel à des signaux optiques. Grâce à T2L2, les concepteurs espèrent augmenter la précision de cette mesure d’un à deux ordres de grandeur par rapport aux systèmes micro-ondes tel que le GPS.
Le principe de T2L2 repose sur la propagation de signaux laser très brefs entre les horloges à comparer : une station laser sol, associée à une horloge très précise, émet un train d’impulsions. A partir d’une impulsion, on enregistre 3 dates qui sont :
- la date de départ de la station,
- la date d’arrivée à bord du satellite,
- la date de retour à la station
A partir de ces mesures, un traitement sol permet de reconstituer les triplets relatifs à une même impulsion et de déterminer le décalage temporel entre les différentes horloges au sol. Les applications de la synchronisation des horloges atomiques sont nombreuses, par exemple les opérations bancaires ou les systèmes de géolocalisation.
L’instrument T2L2, "passager technologique" du satellite Jason 2, est mis à contribution pour valider les performances du système T2L2 ou de l’Oscillateur Ultra Stable de Doris, autre instrument embarqué à bord de Jason 2. T2L2 est également attendu pour de nombreuses missions scientifiques l’attendent, principalement en métrologie temps-fréquence et en physique fondamentale.
Les concepts de l’expérience T2L2 et de l’instrument embarqué sont issus des travaux réalisés par le département Gemini de l’Observatoire de la Côte d’Azur. Le développement de l’instrument a été assuré en un temps record (20 mois) par trois industriels : Erems, Seso et Groupe BTS-Coriolis, avec le CNES en maîtrise d'oeuvre interne. Il est intégré au satellite Jason 2 dont le lancement a eu lieu le 20 juin 2008.
| T2L2 (Transfert de Temps par Lien Laser) | |
| Initiateur | Laboratoire Gemini (Observatoire de la Côte d'Azur) |
| Participants | CNES et Observatoire de la Côte d'Azur |
| Objectifs |
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| Sous-systèmes | - sous-système optique (SSO) - sous-système électronique (SSE) incluant des fonctions de détection et de datation |
| Elements externes utilisés | - rétro-réflecteur laser (LRA) - OUS (oscillateur ultra-stable) Doris |
| Satellite | Jason 2 |
Mise à jour : décembre 2008
Pour en savoir plus
Actualités de la mission
- T2L2 : décortiquer la théorie d'Einstein - 6 novembre 2008
- Le T2L2 dans les bagages de Jason - 15 juillet 2008




