Ce service d’observation est lié au maintien des systèmes de référence et de temps, avec toutes les techniques associées :

  • Des développements technologiques et instrumentaux pour la mesure des directions, des distances, des vitesses, du temps et des fréquences ainsi que pour les inter-comparaisons de ces mesures.
  • Des observations régulières et pérennes, ainsi que leur analyse et réduction, nécessaires au maintient des systèmes de références terrestres et célestes et à leur raccordement et des échelles de temps ; l’observation du niveau des océans (altimétrie spatiale) et la détermination du champ de gravité terrestre sont également impliquées. Ces activités s’appuient d’une part sur des réseaux d’observation et d’autre part sur des services internationaux.
  • Des expériences et des théories pour valider et améliorer les modèles d’analyse. L’Observatoire de la Côte d’Azur contribue au service d’observation « Métrologie de l’espace et du temps » (SO1), à travers trois opérations :
  • La télémétrie laser et la métrologie de position, incluant la R&D instrumentale, les observations, l’analyse des mesures de télémétrie laser, ainsi que l’altimétrie spatiale.
  • Le projet T2L2 de transfert de temps par lien laser 
  • Le projet MICROSCOPE pour le test du principe d’équivalence Contact : Gilles Metris, Gilles.Metris at oca.eu

ANO1 : T2L2

Logo T2L2Le Temps Atomique International (TAI) est élaboré à partir d’horloges atomiques distribuées en différents lieux de la planète. La stabilité du TAI dépend donc de la stabilité des horloges qui participent à son élaboration mais aussi de leur synchronisation. Cette synchronisation est réalisée par « transfert de temps » entre les horloges. Actuellement le transfert repose sur :

le GPS qui peut permettre d’atteindre des performances autour de quelques nanosecondes (suivant les niveaux des codes d’analyse) sous réserve d’un étalonnage complexe des antennes de réception,

la technique dite Two-Way, qui utilise des antennes paraboliques spécifiques et des satellites dits IntelSat ; ses performances atteignent 1 nanoseconde voire moins, sous réserve de maîtriser la chaîne métrologique au sol (antennes, modems, etc.),

les technologies sol de type fibres optiques et réseaux, en test dans plusieurs laboratoires qui permettent d’atteindre des performances meilleures que 10-15 à l’échelle régionale.

La stabilité des horloges s’améliorant sans cesse, les deux premières techniques n’offrent plus des performances suffisantes ; par ailleurs le transfert par fibres optiques est très performant mais nécessite le développement de structures importantes pour aboutir à des synchronisations à l’échelle planétaire. C’est pourquoi l’Observatoire de la Côte d’Azur a adapté les techniques de télémétrie laser sur les satellites artificiels et sur la Lune aux besoins du transfert de temps et a développé des liens laser dédiés à la synchronisation d’horloges distantes.

T2L2

Aujourd’hui, le projet T2L2 a pour objectif de réaliser des transferts de temps avec une stabilité meilleure que une picoseconde et une exactitude sub-nanoseconde. L’association de T2L2 à la mission Jason-2 permet de construire une synergie avec la caractérisation de la référence de fréquence du système de positionnement DORIS et la restitution d’orbite par télémétrie laser une voie.

Voir aussi : t2l2.oca.eu

Contact : Pierre Exertier, Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser..

ANO1 : Microscope

Satellite MicroscopeLe projet MICROSCOPE est une mission spatiale dont l’objectif est de tester le principe d’équivalence (PE) pour deux masses de compositions chimiques différentes. Cette équivalence, d’abord constat expérimental, a été posée comme principe par Einstein dans sa théorie de la gravitation. Cependant la plupart des théories tentant d’étendre la relativité générale (pour l’unifier aux autres interactions) incluent une violation du PE. Le test du PE est donc un moyen de tester ces théories alternatives.

La violation du PE pourrait provenir soit (dans se version dite faible) d’une différence de composition chimique, ou bien (dans sa version dite forte) d’une différence d’énergie interne. Le premier aspect peut-être testé avec des petites masses, en laboratoire au sol ou dans l’espace (MICROSCOPE), mais le second aspect nécessite des corps de type céleste, avec une énergie interne importante (système Terre-Lune).

En termes quantitatifs, MICROSCOPE veut tester l’identité de la masse inertielle et de la masse grave pour le couple platine-titane avec une précision de 10-15 soit environ 100 fois mieux que les tests actuels. Cette mission embarque deux paires d’accéléromètres dans un satellite de la filière Myriade du CNES. Chaque accéléromètre mesure la somme des forces agissant sur la masse qu’il contrôle. Si les masses ont les mêmes centres et que le PE est respecté, ces forces doivent être identiques.
 
Le satellite MICUSCOPE a été placé sur une orbite géosynchrone le 25 avril 2016 par un lanceur Soyouz depuis Kourou. La recette en vol s’est terminée avec succès le 14 novembre et MICROSCOPE est depuis dans sa phase scientifique.
 
Les activités de l’OCA dans la mission MICROSCOPE concernent la validation, l’étalonnage et l’analyse des données. En tant qu’acteur ayant contribué à la conception de la mission, nous accompagnons également certains groupes scientifiques sélectionnés sur projet pour l’analyse des données avant leur diffusion publique. 

Voir aussi : smsc.cnes.fr/MICROSCOPE/Fr/

Contact : Gilles Metris, Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

ANO1 : Opération métrologie de position et télémétrie laser

Cette opération, au cœur du SO1 consiste à :

  • développer de l’instrumentation pour la métrologie,
  • collecter des données au moyen de cette instrumentation, de façon continue et pérenne,
  • analyser les données en temps quasi-réel pour contribuer au calcul des systèmes de référence.

L’Observatoire de la Côte d’Azur contribue à chacune de ces activités avec notamment :

Télémétrie laser, CalernLa recherche et développement instrumental en métrologie optique : l’Observatoire de la Côte d’Azur abrite deux stations de télémétrie laser aux caractéristique très différentes. La station MEO, munie d’un télescope de 154 cm est capable de mesurer des distances avec une précision sub-centimétrique sur tous les satellites munis de rétro-réflecteurs, mais aussi sur la Lune. Par ailleurs, l’OCA a développé une station laser mobile (FLTRS), utilisée pour des campagnes géodésiques sur d’autres sites en France et dans le reste du monde, pour l’étalonnage des satellites altimétriques ou encore pour des campagnes de transfert de temps.

Contact : Pierre Exertier, Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser..

ANO1 : Ephémérides planétaires

Ephéméride planétaireL’IMCCE développe les aspects dynamiques et AstroGéo (OCA) est en charge de l’analyse des données planétaires incluant les données LLR et de la construction des éphémérides par ajustement aux observations.

Les éphémérides INPOP sont considérés comme des références mondiales et sont les éphémérides utilisées pour la mission Gaia pour la navigation du satellite et l’analyse des données de la mission.

La construction des éphémérides INPOP nécessite le traitement et l’analyse de données très variées (observations optiques anciennes, données de suivi de sonde par lien radio et VLBI, données LLR) de même que des méthodes d’ajustement complexes (ajustement sous contrainte).

En particulier, AstroGéo (OCA) a développé des compétences dans l’analyse des données brutes de suivis des sondes spatiales (MESSENGER) et dans l’analyse des données Laser Lune acquises par la station Méo.

L’activité d’AstroGéo (OCA) dans le développement d’ INPOP inclus les étapes décrites précédemment, la mise à disposition de nouvelles éphémérides obtenues par analyse et ajustement aux données et l’écriture des documentations afférentes.

Enfin, AstroGéo (OCA) est impliqué dans la préparation de la mission spatiale européenne JUICE d’exploration du système jovien en tant que co-Pi de l’expérience 3GM. Dans ce cadre, AstroGéo (OCA) est en charge de la mise en place d’un pipeline d’analyse des données radio qui seront acquises au cours de la mission afin d’améliorer les éphémérides planétaires de Jupiter et de ces satellites. Cette étape est primordiale pour réaliser les buts scientifiques de la mission à savoir une caractérisation physico-chimique de l’océan se trouvant sous la surface du satellite de Jupiter, Ganymède.

Voir aussi : IMCCE - Géoazur

Contact : Agnès Fienga, Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser..

Aller au haut