Pharao, l’horloge atomique du CNES, est ultra précise puisqu’elle a été conçue pour ne pas varier de plus d’une seconde sur 300 millions d’années. Elle permettra de mener une expérience de physique fondamentale exceptionnelle, tester la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein. En cours d’intégration au Centre Spatial de Toulouse, elle sera embarquée sur la Station spatiale internationale (ISS) en 2016.
Un déplacement concerne toujours une longueur et un temps. Au début du 20 siècle, les théories de la Relativité Restreinte et Générale (RR et RG) d’Albert Einstein ont profondément changé ces notions et ont montré qu’elles dépendent du repère dans lequel elles sont mesurées et du potentiel gravitationnel du lieu. Ainsi, par rapport au sol, le temps s’écoule plus vite à bord de la Station spatiale internationale du fait de son éloignement plus grand du centre de la Terre (théorie de la Relativité Générale), mais il s’écoule plus lentement du fait de la vitesse orbitale de l’ISS (théorie de la Relativité Restreinte). Le second effet l’emporte sur le premier. L’effet de la vitesse est connu avec une grande précision, grâce aux expériences sur les particules élémentaires. En revanche, l’effet du potentiel gravitationnel n’est vérifié qu’avec une précision d’un dix-millième.
L’objectif de l’horloge spatiale à atomes ultra froids Pharao consiste à porter cette précision à un millionième pour détecter un éventuel écart par rapport à ce que prévoit la théorie de la Relativité.
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