« Pharao ? C’est bizarre comme nom. Cela me fait penser aux pharaons… », s’étonne Omar, 15 ans. Pourtant, PHARAO (Projet d’Horloge Atomique par Refroidissement des Atomes en Orbite) est une horloge.
La plus exacte jamais construite : alors que nos montres se décalent d’environ 1 seconde chaque jour, pour Pharao, le décalage n'est que d’une seconde tous les 300 millions d’années.
Temps élastique
Pharao a été testé et intégré au CNES.
Sa destination finale, c’est l’espace. En 2017, l’horloge sera accrochée à la Station Spatiale Internationale, à 400 km au-dessus de nos têtes. Le but est de préciser la théorie de la relativité d’Albert Einstein, qui a découvert que le temps est sensible à la gravité : le temps dans l'espace n'est pas le même que sur la Terre !
En effet, le temps passe plus vite lorsque l’on s’éloigne de la Terre et de son attraction. Prenez deux horloges, l’une installée au rez-de-chaussée d’un gratte-ciel, la seconde au 100e étage : et bien le tic tac de cette dernière sera un tout petit peu plus rapide que celui de la pendule au sol.
Cette théorie est vraie, on le sait. Mais l’objectif de la mission Pharao est de la vérifier avec un degré de précision très important, à un millionième de seconde près.
En impesanteur
Aujourd'hui, l’un des défis pour les ingénieurs du CNES, est de préparer l’horloge dans des conditions qui doivent ressembler au maximum à celles de l’espace.
S’ils arrivent à récréer la température et le vide qui règnent dans l’espace, voire les effets du champ magnétique terrestre, impossible en revanche de reproduire l'impesanteur, facteur clé de la performance ultime de l'horloge.
Les ingénieurs doivent donc anticiper l’exactitude que Pharao aura au niveau de l’ISS. L’horloge sera alors 20 fois plus exacte que ce qu’elle est aujourd’hui sur Terre.
Pour la science
Pharao doit être lancé en 2017 par la fusée Space X et être arrimée à l’extérieur de l’ISS, grâce à un grand bras robotisé piloté depuis l’intérieur de la Station.
La mission, qui doit durer entre 18 mois et 3 ans, nous permettra d’approfondir nos connaissances scientifiques.
Et, comme le souligne Omar : « avec une horloge comme cela, je n’aurais plus d’excuse pour arriver en retard au collège ! »
Mesurer le temps
La rotation de la Terre.
Jusque dans les années 1930, on pensait que la rotation de la Terre indiquait le temps qui passe, de manière exacte. Un tour pour 24 heures. Mais c’est faux, car la planète ne tourne pas à vitesse constante. En hiver par exemple, sa rotation est plus lente.
Horloges et montres à quartz
Elles fonctionnent grâce à un cristal de quartz qui, lorsqu’il est soumis à un courant électrique, se met à vibrer vite et, surtout, régulièrement. Il suffit donc de compter le nombre de vibrations pour mesurer le temps qui passe.
L’horloge atomique
Depuis 1967, elle est devenue la référence, car considérée comme la plus précise. Attention, il ne s’agit pas d’une horloge radioactive mais d’une horloge qui fonctionne grâce à l’atome de Césium ! C’est en utilisant la vibration de cet atome de Césium excité que l’on définit la seconde. C’est ce principe qui est utilisé pour Pharao.
En savoir plus :
- Sur notre blog images "Pharao, en or et argent"
- Lire l'article "Pharao remet les pendules à l'heure"
- L'horloge Pharao sur le site des Missions Scientifiques du CNES
