L'horloge atomique de l'espace lointain est une nouvelle technologie testée par la NASA qui changera la façon dont les humains naviguent dans le système solaire. Le chronométreur précis devrait être lancé depuis la Floride le 22 juin. 2019, à bord d'une fusée SpaceX Falcon Heavy. Crédit :NASA/JPL-Caltech
La NASA envoie une nouvelle technologie dans l'espace le 22 juin qui changera la façon dont nous naviguons dans notre vaisseau spatial, même la façon dont nous envoyons des astronautes sur Mars et au-delà. Construit par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, l'horloge atomique de l'espace lointain est une démonstration technologique qui aidera les engins spatiaux à naviguer de manière autonome dans l'espace lointain. Pas plus gros qu'un four grille-pain, l'instrument sera testé en orbite terrestre pendant un an, dans le but d'être prêt pour de futures missions dans d'autres mondes.
Voici cinq faits clés à connaître sur l'horloge atomique de l'espace lointain de la NASA :
ça marche un peu comme le GPS
L'horloge atomique de l'espace lointain est une sœur des horloges atomiques avec lesquelles vous interagissez chaque jour sur votre téléphone intelligent. Les horloges atomiques à bord des satellites permettent à l'application GPS de votre téléphone de vous emmener d'un point A à un point B en calculant où vous êtes sur Terre, en fonction du temps qu'il faut au signal pour voyager du satellite à votre téléphone.
Mais les vaisseaux spatiaux n'ont pas de GPS pour les aider à trouver leur chemin dans l'espace lointain; au lieu, les équipes de navigation s'appuient sur des horloges atomiques sur Terre pour déterminer les données de localisation. Plus on s'éloigne de la Terre, plus cette communication prend du temps. L'horloge atomique de l'espace lointain est la première horloge atomique conçue pour voler à bord d'un vaisseau spatial qui va au-delà de l'orbite terrestre, améliorant considérablement le processus.
Il aidera notre vaisseau spatial à naviguer de manière autonome
Aujourd'hui, nous naviguons dans l'espace lointain en utilisant des antennes géantes sur Terre pour envoyer des signaux aux engins spatiaux, qui renvoient ensuite ces signaux à la Terre. Les horloges atomiques sur Terre mesurent le temps qu'il faut à un signal pour effectuer ce voyage aller-retour. Ce n'est qu'alors que les navigateurs humains sur Terre pourront utiliser de grandes antennes pour indiquer au vaisseau spatial où il se trouve et où aller.
Si nous voulons que les humains explorent le système solaire, nous avons besoin d'un meilleur, moyen plus rapide pour les astronautes à bord d'un vaisseau spatial de savoir où ils se trouvent, idéalement sans avoir besoin de renvoyer des signaux vers la Terre. Une horloge atomique de l'espace lointain sur un vaisseau spatial lui permettrait de recevoir un signal de la Terre et de déterminer son emplacement immédiatement à l'aide d'un système de navigation embarqué.
Les techniciens intègrent l'horloge atomique de l'espace lointain de la NASA dans le satellite en orbite terrestre du banc d'essai orbital, qui sera lancé sur une fusée SpaceX Falcon Heavy, le 22 juin 2019. Crédit:General Atomics
Il ne perd qu'une seconde en 9 millions d'années
N'importe quelle horloge atomique doit être incroyablement précise pour être utilisée pour ce type de navigation :une horloge décalée d'une seule seconde pourrait faire la différence entre atterrir sur Mars et la rater de plusieurs kilomètres. Lors d'essais au sol, l'horloge atomique de l'espace lointain s'est avérée jusqu'à 50 fois plus stable que les horloges atomiques des satellites GPS. Si la mission peut prouver cette stabilité dans l'espace, ce sera l'une des horloges les plus précises de l'univers.
Il garde l'heure précise en utilisant des ions mercure
Votre montre-bracelet et vos horloges atomiques mesurent l'heure de la même manière :en mesurant les vibrations d'un cristal de quartz. Une impulsion électrique est envoyée à travers le quartz pour qu'il vibre régulièrement. Cette vibration continue agit comme le pendule d'une horloge grand-père, en cochant combien de temps s'est écoulé. Mais une montre-bracelet peut facilement dériver de quelques secondes à quelques minutes sur une période donnée.
Une horloge atomique utilise des atomes pour aider à maintenir une haute précision dans ses mesures des vibrations du quartz. La longueur d'une seconde est mesurée par la fréquence de la lumière émise par des atomes spécifiques, qui est le même dans tout l'univers. Mais les atomes des horloges actuelles peuvent être sensibles aux champs magnétiques externes et aux changements de température. L'horloge atomique de l'espace lointain utilise des ions de mercure - moins que la quantité généralement trouvée dans deux boîtes de thon - qui sont contenus dans les pièges électromagnétiques. L'utilisation d'un dispositif interne pour contrôler les ions les rend moins vulnérables aux forces externes.
Il sera lancé sur une fusée SpaceX Falcon Heavy
L'horloge atomique de l'espace lointain volera sur le satellite du banc d'essai orbital, qui lance sur la fusée SpaceX Falcon Heavy avec environ deux douzaines d'autres satellites du gouvernement, instituts militaires et de recherche. Le lancement est prévu pour le 22 juin, 2019, à 20h30 PDT (23 h 30 HAE) du Kennedy Space Center de la NASA en Floride et sera diffusé en direct sur www.nasa.gov/live.
