Pharao, l'horloge atomique ultra-précise du CNES, en cours d'intégration au Centre Spatial de Toulouse
Pharao est une horloge atomique ultra-précise, puisqu'elle a été conçue pour ne pas varier de plus d'une seconde sur 300 millions d'années. Elle permettra de mener une expérience de physique fondamentale exceptionnelle, tester la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein. La source laser, qui constitue un élément clé de cet instrument, sera livrée cette semaine au Centre Spatial de Toulouse (CST). Pharao sera embarquée sur la Station spatiale internationale (ISS) en 2016.
L’intégration du modèle de vol de Pharao et du logiciel associé est actuellement en cours au Centre Spatial de Toulouse. Elle doit s’achever début février, pour permettre aux tests avec lancement d’atomes ultra-froids de démarrer, ce qui validera le fonctionnement global de l’horloge. Le CNES s’est engagé à livrer Pharao à l’Agence spatiale européenne au printemps 2014, pour l’intégrer à la charge utile ACES (Atomic Clock Ensemble in Space). Cet ensemble doit être lancé en mai 2016 puis placé à l’extérieur du module Columbus de la Station spatiale internationale.
Un déplacement concerne toujours une longueur et un temps. Au début du 20ème siècle, les théories de la Relativité Restreinte et Générale (RR et RG) d’Albert Einstein ont profondément changé ces notions et ont montré qu'elles dépendent du repère dans lequel elles sont mesurées et du potentiel gravitationnel du lieu. Ainsi, par rapport au sol, le temps s'écoule plus vite à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS) du fait de son éloignement plus grand du centre de la Terre (théorie de la Relativité Générale), mais il s’écoule plus lentement du fait de la vitesse orbitale de l’ISS (théorie de la Relativité Restreinte). Le second effet l'emporte sur le premier. L'effet de la vitesse est connu avec une grande précision, grâce aux expériences sur les particules élémentaires. En revanche, l'effet du potentiel gravitationnel n'est vérifié qu'avec une précision d'un dix-millième.
L'objectif de l'horloge spatiale à atomes ultra-froids Pharao consiste à porter cette précision à un millionième pour détecter un éventuel écart par rapport à ce que prévoit la théorie de la Relativité.
Le CNES est également impliqué dans l’expérience ACES à travers son Centre d’aide au développement des activités en micropesanteur et des opérations spatiales, le CADMOS. Une fois l’ensemble accroché à la Station spatiale internationale, ce sont en effet les ingénieurs du CADMOS qui opéreront, depuis Toulouse, cette expérience dédiée à la mesure du temps
Le CNES vous invite à découvrir ce concentré de technologie, actuellement en cours d'intégration dans ses salles blanches, à Toulouse.
Contacts presse CNES
Alain Delrieu Tél. 01 44 76 74 04 alain.delrieu@cnes.fr
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CP010-2014 - Intégration Pharao.pdf (pdf - 86.56 Ko)
