Des horloges atomiques pour les satellites de navigation
Dans le domaine de la navigation par satellite, il est très important d’être précis. Pour cela, les scientifiques utilisent des horloges atomiques qui sont essentielles au bon fonctionnement des satellites de navigation. Mais ces horloges doivent faire face à des problèmes de durabilité qui nécessitent des innovations constantes.
Les horloges atomiques sont des dispositifs qui mesurent le temps avec une précision incroyable. Elles se basent sur les mouvements des électrons et sont tellement précises qu’elles se trompent d’une seconde seulement tous les trois millions d’années ! C’est très important, car si une horloge atomique n’est pas précise, cela peut causer des erreurs dans le positionnement des satellites.
Le système de navigation par satellite Galileo comprend 30 satellites, dont 24 sont en activité et 6 sont en réserve. Chaque satellite est équipé de quatre horloges atomiques, qui permettent de mesurer le temps avec une grande précision. Deux des horloges sont des masers à hydrogène passif (PHM) et les deux autres sont des horloges au rubidium.
L’importance de la durabilité des horloges atomiques
En 2017, certaines horloges atomiques des satellites Galileo ont connu des défaillances. Heureusement, les horloges de secours ont pu prendre le relais et cela n’a pas affecté les opérations. Mais cela a montré qu’il est important d’améliorer la durabilité de ces dispositifs. En effet, les horloges atomiques s’usent avec le temps.
Grâce à une image microscopique, l’Agence spatiale européenne (ESA) a pu observer les dommages causés par le plasma à l’intérieur des ampoules de verre des horloges atomiques. C’est pourquoi les scientifiques travaillent sur des solutions pour prolonger la durée de vie de ces ampoules, ce qui permettrait de prolonger également la durée de vie des horloges et des satellites.
La recherche d’innovations pour les horloges atomiques
L’ESA et l’Union européenne planifient même de déployer une deuxième génération de satellites Galileo (G2G) qui pourraient servir plus de quatre milliards d’utilisateurs à travers le monde ! C’est pourquoi il est si important de trouver des solutions pour améliorer la durabilité des horloges atomiques.
Les scientifiques se concentrent notamment sur les masers à hydrogène passif (PHM). Ces masers utilisent les électrons en orbite autour des atomes d’hydrogène pour émettre des signaux micro-ondes très stables. Mais le plasma contenu dans les ampoules altère l’intérieur de ces ampoules, ce qui réduit la durée de vie des horloges.
Grâce aux recherches en cours, les scientifiques espèrent prolonger la durée de vie des horloges atomiques et ainsi garantir le bon fonctionnement des satellites de navigation par satellite. Cela permettra à chacun d’utiliser ces satellites pour s’orienter et trouver son chemin avec précision ! 🌍