Aperçu de l’horloge atomique de l’espace lointain (DSAC) – NASA
Depuis les années 1950, la référence en matière de chronométrage est l’horloge atomique au sol. Ces horloges mesurent des fréquences de lumière très stables et précises émises par des atomes spécifiques, les utilisant pour réguler l’heure par les horloges mécaniques à cristal de quartz plus traditionnelles. Il en résulte un système d’horloge qui peut rester ultra-stable pendant des décennies. Bien que les horloges atomiques au sol soient d’une précision phénoménale, leurs conceptions sont trop volumineuses, gourmandes en énergie et sensibles aux variations environnementales pour être pratiques pour les vols spatiaux. Ils doivent être miniaturisés et renforcés pour pouvoir s’aventurer hors de notre planète.
Les horloges atomiques, comme celles utilisées dans les satellites GPS, sont utilisées pour mesurer la distance entre les objets en chronométrant le temps nécessaire à un signal pour se déplacer d’un point A à un point B. Pour l’exploration spatiale, les horloges atomiques doivent être extrêmement précises : une erreur de même une seconde peut faire la différence entre atterrir sur Mars ou le manquer de plusieurs centaines de milliers de kilomètres. Jusqu’à 50 fois plus stable que les horloges atomiques des satellites GPS, l’horloge atomique à ions mercure de l’espace lointain perd une seconde tous les 10 millions d’années, comme l’ont prouvé des tests contrôlés sur Terre. Maintenant, il teste cette précision dans l’espace.
Lancée en juin 2019, l’horloge atomique Deep Space de la NASA constitue une étape cruciale pour permettre aux vaisseaux spatiaux de naviguer de manière indépendante en toute sécurité dans l’espace lointain plutôt que de compter sur le processus fastidieux consistant à attendre de recevoir des instructions de la Terre. L’horloge atomique de l’espace profond permettra de passer à une architecture d’horloge plus efficace, flexible et évolutive qui profitera à l’avenir à la navigation et à la science radio.
La mission d’horloges dans l’espace validera sa stabilité en orbite, caractérisera pleinement ses performances à long terme et démontrera sa capacité en tant qu’instrument de navigation.
L’horloge atomique de l’espace profond est hébergée sur un vaisseau spatial fourni par General Atomics Electromagnétique Systems d’Englewood, Colorado. Il est parrainé par le programme de missions de démonstration technologique au sein de la direction des missions de technologie spatiale de la NASA et par le programme de communications et de navigation spatiales au sein de la direction des missions d’exploration et d’opérations humaines de la NASA. JPL gère le projet.
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