L'horloge atomique Deep Space de la NASA, vue ici dans l'illustration d'un artiste, teste une nouvelle technologie pour la navigation dans l'espace lointain.
(Image: © NASA)
Une horloge atomique capable d'ouvrir la voie à l'exploration de l'espace lointain a été activée avec succès, a confirmé l'équipe de mission de l'horloge le 23 août.
Lancée en juin 2019, la Deep Space Atomic Clock (DSAC) de la NASA est maintenant en orbite autour de la Terre et prête à commencer une démo technologique d'un an. L'horloge atomique à ions mercure, développée au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, pourrait un jour prendre en charge des engins spatiaux autonomes voyageant loin dans le cosmos.
Les horloges atomiques mesurent la distance entre les objets en chronométrant le temps qu'il faut pour qu'un signal se déplace d'un objet à l'autre. Alors qu'une horloge à pendule, par exemple, garde le temps en comptant les "tics" de son résonateur: un pendule et des engrenages, une horloge atomique garde le temps avec un résonateur différent: les fréquences de résonance des atomes.
Les satellites GPS utilisent des horloges atomiques pour permettre aux gens sur Terre de naviguer, et la NASA espère que cette horloge atomique guidera les vaisseaux spatiaux sans équipage vers des destinations lointaines. Le DSAC est conçu pour être la première horloge suffisamment stable pour cartographier la trajectoire d'un vaisseau spatial voyageant dans l'espace lointain. L'horloge peut également se ranger sur l'engin, étant beaucoup plus petite que les horloges atomiques de la taille d'un réfrigérateur que les navigateurs sur Terre utilisent maintenant pour suivre les vaisseaux spatiaux.
Actuellement, les vaisseaux spatiaux naviguant avec des horloges atomiques reçoivent puis envoient des signaux à la Terre, qui sont utilisés pour localiser leur emplacement. Après que ce signal ait rebondi vers et depuis l'engin, les navigateurs créeront et renverront des instructions de navigation à l'engin. Ces allers-retours peuvent prendre quelques minutes, voire plusieurs heures.
Un vaisseau spatial avec sa propre horloge atomique à bord pourrait calculer sa propre trajectoire et se diriger à travers le système solaire. Il n'aurait pas à attendre que les navigateurs envoient et reçoivent un signal et élaborent des instructions. En plus de réduire le temps, le DSAC pourrait également permettre à un vaisseau spatial de parcourir de plus grandes distances de la Terre car il ne compterait pas sur une équipe liée à la Terre pour la navigation. L'horloge est également 50 fois plus précise que même les meilleures horloges de navigation existantes.
Maintenant que cette horloge atomique est activée, l'équipe du JPL mesurera comment elle maintient le temps jusqu'à la nanoseconde. Bien que de légères inexactitudes ne soient pas si importantes pour le chronométrage ici sur Terre, même la moindre déviation ou erreur pourrait modifier radicalement une trajectoire. Un vaisseau spatial en route vers Mercure, par exemple, pourrait se retrouver très loin de la trajectoire, claquant au soleil.
"Le but de l'expérience spatiale est de placer l'horloge atomique dans l'espace profond dans le contexte d'un vaisseau spatial en fonctionnement - avec les éléments qui affectent la stabilité et la précision d'une horloge - et de voir si elle fonctionne au niveau que nous pensons: avec des ordres de grandeur plus de stabilité que les horloges spatiales existantes ", navigateur Todd Ely, chercheur principal du projet au JPL, dit dans un communiqué.
Pendant que cette technologie est testée pour des vaisseaux spatiaux sans équipage, elle est destinée à soutenir un jour les missions avec équipage dans l'espace lointain. L'équipe derrière l'horloge atomique espère qu'à terme, les astronautes pourront utiliser cette technologie pour naviguer à travers le cosmos vers des destinations lointaines jamais visitées auparavant.
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