Tradition horlogère tenace : le temps de Galileo sera suisse
Les horloges qui équiperont les satellites du système de navigation européen Galileo sont prêtes pour les premiers tests.
L'Agence spatiale européenne ESA a fait appel à l'observatoire de Neuchâtel pour la conception des horloges et à l'entreprise Temex, également basée à Neuchâtel, pour leur fabrication.
"Pour le moment, nous sommes les seuls en Europe à fabriquer de telles horloges, c'est une des raisons qui a poussé l'ESA à nous confier la fabrication." répond Pierre Thomann, directeur adjoint scientifique de l'observatoire de Neuchâtel, quand on lui demande si la tradition horlogère de la Suisse avait décidé l'ESA à lui attribuer le mandat pour la livraison de ces horloges.
Deux types d'horloges seront produits pour Galileo, un basé sur la fréquence du rubidium et l'autre qui utilise un maser passif à Hydrogène. La technologie est différente, mais le principe est le même: si on excite les atomes pour qu'ils puissent passer d'un état d'énergie au suivant, ils émettront une onde qui possédera alors une fréquence extrêmement stable. L'atome qui oscille peut être comparé au pendule de nos horloges traditionnelles; il ne donne pas la seconde mais simplement une fraction de seconde.
Pour assurer la précision voulue par Galileo, la dérive temporelle de ces horloges ne doit pas excéder le milliardième de seconde par jour. Une erreur d'un milliardième de seconde représente déjà une erreur de 30 cm de la mesure. Les horloges seront remises à l'heure tous les jours par le Galileo System Time qui lui sera à terre et dont la précision et la stabilité sont bien supérieures aux horloges embarquées dans les satellites.
L'observatoire de Neuchâtel fournira l'élément physique des horloges, c'est-à-dire la partie où les atomes oscillent. Les italiens pour les horloges à hydrogène, et les allemands pour les horloges à rubidium, fourniront le système électronique, c'est-à-dire la partie qui compte les oscillations et fournit le signal horaire.
Ces deux technologies doivent permettre une redondance nécessaire pour assurer une mesure du temps pendant la durée de vie du satellite. Pour garantir cette redondance, il y aura à bord de chaque satellite non seulement deux types d'horloges mais aussi deux exemplaires de chaque. De plus, ces horloges sont conçues pour avoir une durée de vie de 15 ans. Alors, embarquer quatre horloges n'est-ce pas embarquer du poids inutile? "On ne connaît pas bien le comportement de ces horloges dans l'espace, et en plus, c'est la première fois que des horloges à hydrogène sont embarquées dans un satellite. Les américains ont bien l'expérience, mais comme leur système GPS est premièrement à usage militaire, ils ne dévoilent aucune information." explique Pierre Thomann.
Le premier test "en grandeur réelle" pour les horloges neuchâteloises aura lieu à la fin 2004, c'est en effet à ce moment qu'un exemplaire d'un satellite Galileo sera lancé pour voir si le système fonctionne correctement. Les 30 satellites de Galileo et leurs 120 horloges devraient être opérationnels pour 2008.
