Pharao : la machine à explorer le temps

L’horloge atomique du CNES rentre tout juste en construction pour un lancement prévu en 2013. Embarquée sur l’ISS, elle testera notamment la théorie de la relativité d’Einstein.

Un projet de longue haleine

Sylvie Léon-Hirtz. Crédits : CNES/S. Godefroy, 2008.

Pharao* ne manque pas d’ambition. Un des objectifs de l’horloge atomique du CNES : tester la fameuse théorie de la relativité d’Einstein énoncée au début du 20e siècle.

C’est un gros cube de 1m de côté qui sera envoyé vers la Station spatiale internationale en 2013 pour être placé à l’extérieur du laboratoire européen Columbus pendant au moins 18 mois.

« Depuis la théorie de la relativité, il y a un siècle, le temps est devenu élastique » explique Sylvie Léon-Hirtz, responsable du projet Pharao au CNES. Temps et espace s’entremêlent dans un espace-temps déformé par la gravitation. Selon cette théorie, l’intensité de la gravité influe sur la vitesse d’écoulement du temps. Les horloges en mouvement prennent ainsi du retard par rapport aux horloges fixes. On dit que le temps est soumis à des effets relativistes comme la dilatation ou le décalage gravitationnel. C’est l’effet Einstein ou red-shift. »

Instrument Pharao. Crédits : CNES.

Eprouver la relativité

Pharao sera placée avec d’autres instruments à l’extérieur du laboratoire Columbus de l’ISS. Crédits : ESA

Tous ces effets prévus sont vérifiables par l’expérience, c’est le but de Pharao et de sa précision inédite.

« Ce genre de tests a été réalisé en haut d’une tour, à bord d’un avion ou d’une fusée-sonde, rappelle Sylvie Léon-Hirtz. Sur l’ISS, à 400 km d’altitude et en micropesanteur, on sera bien plus performant. On gagnera plusieurs ordres de grandeur. »

Pharao est également la 1ere horloge spatiale à atomes froids. « il va falloir la valider et la calibrer pendant 6 mois. La démonstration de ces nouvelles technologies sera utile pour de nombreux autres instruments, notamment de nouveaux senseurs inertiels », conclut Sylvie Léon Hirtz

*Projet d’Horloge Atomique par Refroidissement d’Atome en Orbite.

http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/7701...

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Réactions à cet article

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Par Olga (xxx.xxx.xxx.134) 25 juin 2009 16:08

Superbe horloge !
Je vais commander la même (miniaturisée si possible) au Père Noël pour être certaine de me réveiller à l’heure le matin.

Plus sérieusement : Qu’appelez-vous des atomes froids ?

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Par Deneb (xxx.xxx.xxx.73) 25 juin 2009 17:35

Olga : en principe, près du zéro absolu, les atomes bougent très lentement, il est donc possible à observer les changement d’état avec plus de précision, la cadence de l’horloge pouvant ainsi être plus regulière. Pour mesurer la différence des horloges qui bougent, et celles immobiles, il faut au moins ça, sauf bien sûr si l’on arrive à aller très vite, proche de la vitesse de la lumière. Mais même dans une station spatiale, on en est tout de même assez loin encore. D’où la necessité d’utiliser les horloges les plus précises du monde.

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  Par Olga (xxx.xxx.xxx.134) 25 juin 2009 17:56
  
  Je viens de trouver qu’un certain Julien Dugué passait sa soutenance de thèse sur ce même sujet, ce matin... Peut-être un proche de Bernard...
  
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Par Surya (xxx.xxx.xxx.100) 25 juin 2009 18:48

Cet article est intéressant mais c’est sûr qu’il y a plein de choses que je n’ai pas comprises. Pour faire court je ne poserai que deux questions, désolée si elle sont à côté de la plaque.

Je n’ai pas compris l’idée d’horloge "fixe", est ce que ça veut dire une horloge placée dans des conditions où elle ne subit aucun mouvement (mais même sur Terre il y a la rotation de la Terre sur elle même, et autour du soleil), ou est ce que ça signifie en fait qu’elle se trouve sur Terre, en comparaison des autres qui ont été envoyées dans l’espace, dans un avion ou sur l’ISS, et qui sont en mouvement par rapport à la Terre ?

Au cas où c’est la deuxième réponse la bonne, est ce que ce type d’horloges, placée dans un satellite mis sur une orbite géostationnaire, et qui suivrait le mouvement de rotation de la Terre, indiquerait l’heure terrestre et ne serait pas retardée ?

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Par mouton-garou (xxx.xxx.xxx.218) 8 juillet 2009 23:37

merci pour cet article,

je me souviens avoir lu la théorie de cette expérience il y a quelques années, content de voir que cela va bientôt être réalisé. Une horloge atomique fonctionnant à -273°C,cela parait incroyable !

Ravi de voir que le CNRS est dans le coup !

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