Pour s’orienter dans l’espace, les sondes utilisent les instructions radio de stations terrestres abritant de grandes horloges atomiques qui calculent des trajectoires idéales pour leurs voyages.
Mais avant que les commandes de vol mises à jour depuis la Terre parviennent à un vaisseau spatial, cela peut prendre des minutes, voire des heures. Pour résoudre ce problème, la NASA est en train de miniaturiser les horloges atomiques afin qu’elles puissent tenir sur des sondes spatiales.
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La NASA a activé son Deep Space Atomic Clock (DSAC)
L’objectif de la NASA est de permettre aux robots de l’espace, et éventuellement aux premières missions habitées, de pouvoir se guider de manière autonome dans l’espace grâce à une sorte de GPS spatial embarqué. Les horloges atomiques sont les dispositifs de chronométrage les plus précis jamais inventés. Elles utilisent les signaux subtils émis par les électrons lorsqu’ils modifient les niveaux d’énergie. Mais jusqu’ici, ces horloges étaient généralement de la taille d’un réfrigérateur, trop volumineuses pour être embarquées à bord de la plupart des missions spatiales.
La solution est donc la miniaturisation des horloges atomiques. Justement, l’agence spatiale américaine vient de franchir un cap décisif dans la réalisation de cette vision en activant le Deep Space Atomic Clock (DSAC).
Cette horloge de la taille d’un grille-pain lancée en orbite terrestre au mois de juin dernier, est “le premier chronomètre suffisamment stable pour cartographier la trajectoire d’un engin spatial dans l’espace lointain tout en étant suffisamment petit pour voler à bord de celui-ci”, a déclaré l’agence dans un communiqué.
Le DSAC est en fait une horloge à ions mercure, ce qui signifie qu’il indique l’heure en fonction des oscillations des ions mercure dans un environnement extrêmement froid. L’horloge tourne autour de la Terre depuis deux mois déjà à bord d’un engin spatial appelé Orbital Test Bed 1.
Un niveau de précision extrême
Le DSAC ne devrait perdre qu’une seconde sur 10 millions d’années, un niveau de précision qui permettrait aux engins spatiaux de se frayer un chemin dans l’espace sans l’aide de la Terre. Cela permettra non seulement aux robots d’explorer les vastes étendues du système solaire, mais également de s’assurer que les astronautes qui participeront à des missions spatiales de longue durée vers Mars ou au-delà disposeront d’un système GPS fiable.
Maintenant que le DSAC est activé, les scientifiques de la NASA vont surveiller ses performances dans l’environnement spatial au cours de la prochaine année.