Galileo : l'incident de 2014 permet de confirmer les prédictions d'Einstein avec une meilleure précision

Galileo : l’incident de 2014 permet de confirmer les prédictions d’Einstein avec une meilleure précision

Par Sébastien Gavois

Le 05 Décembre 2018 à 09h42
Sciences et espace
2 min 13

Galileo : l'incident de 2014 permet de confirmer les prédictions d'Einstein avec une meilleure précision

Le 22 août, un lanceur Soyouz décollait de Kourou avec deux satellites de la constellation Galileo : Sat-5 (Doresa) et Sat-6 (Milena).

Un problème les a empêchés de rejoindre leur orbite circulaire à environ 23 000 km et les a placés sur un ovale de 17 000 à 26 000 km. Un échec pour l'agence spatiale européenne, mais pas une perte sèche puisque les satellites ont pu être relocalisés sur une « orbite de travail » leur permettant quand même de jouer un rôle dans ce projet.

Ce n'est pas tout. Les scientifiques de l'Observatoire de Paris « ont imaginé rebondir sur cette conjoncture pour effectuer des tests sur le principe d’équivalence de la relativité d’Einstein ». Pour faire simple, Albert Einstein avait prédit que le temps passerait plus lentement près d'un objet massif.

Pour arriver à leurs fins, ils utilisent les horloges atomiques de type maser à hydrogène et le fait que « chaque satellite monte et tombe de 9 000 km » deux fois par jour. Une variation de la distance par rapport à la Terre et des horloges extrêmement précises, il n'en fallait donc pas davantage pour se lancer dans l'aventure.

« La théorie de la relativité générale prédit alors que la variation du décalage temporel gravitationnel des horloges de ces satellites par rapport aux horloges terrestres est d’environ 400 ns, ce qui a été mesuré avec une incertitude relative de 25 millionièmes », explique l'observatoire de Paris.

La précision est ainsi améliorée d'un facteur 5,6 par rapport à l'expérience Gravity Probe A de 1976. Comme dans le cas de Microscope, cruciale pour tester les limites de la théorie de la gravitation d’Einstein, cette nouvelle précision est « primordiale pour tester les limites de la théorie de la gravitation d’Einstein ».

Deux études indépendantes ont été menées en parallèle pour arriver à ce résultat : l’une a été confiée au SYRTE à l’Observatoire de Paris, l’autre au ZARM à l’Université de Brême. Elles ont été financées par l'Agence spatiale européenne.

Commentaires (13)


Pseudooo Abonné
Le 05/12/2018 à 10h39

Ils coutent combien ces satellites ? M’enfin, c’est mieux que de les avoir totalement perdu


Obidoub
Le 05/12/2018 à 11h03

J’ai un peu de mal à comprendre l’intérêt de tester un truc déjà démontré de très nombreuses fois…

Mais bon autant rendre utile ces satellites vu leur situation :)


Oby-Moine Abonné
Le 05/12/2018 à 11h11

Dans l’absolue, aucune théorie n’est vraie. On n’a juste pas réussi à démontrer qu’elle était fausse ☺


AlbertSY
Le 05/12/2018 à 11h18

Au lieu de dire que leur système ne marche pas (bien), ils essaient de trouver une explication plausible/abracatabrandesque (au choix) pour noyer le poisson.





Pas mieux que GPS, point barre.


Hugues1337
Le 05/12/2018 à 11h22

Vous passez une mauvaise semaine ? Ça pue l’aigreur ici.


Zebulon84
Le 05/12/2018 à 11h22







Obidoub a écrit :



J’ai un peu de mal à comprendre l’intérêt de tester un truc déjà démontré de très nombreuses fois…





La théorie de Newton a aussi été démontrée de très nombreuses fois, jusqu’à ce qu’on dispose de données suffisamment précisent, sur suffisamment de temps, pour s’apercevoir que dans le cas de la trajectoire de Mercure ça ne collait pas. Et il a fallu Einstein et une théorie nettement plus élaborée pour comprendre que les lois de Newton ne sont qu’une simplification dans les cas que nous rencontrons habituellement. Il en est peut être de même pour la relativité générale. Comme celle-ci n’est pas compatible avec la relativité restreinte, il est d’ailleurs fort probable que ce soit le cas.



maximeK Abonné
Le 05/12/2018 à 11h24







Obidoub a écrit :



J’ai un peu de mal à comprendre l’intérêt de tester un truc déjà démontré de très nombreuses fois…

Mais bon autant rendre utile ces satellites vu leur situation :)





De mémoire, la position et la temporalité doivent être à partir du même référentiel un peut comme les heures UTC en informatique :)

 

Pour que les satellites soient précis, ils doivent pouvoir compenser le décalage temporel gravitationnel donc ces satellites permettent de faire des tests et avoir des fuseaux très précis.



Des fois la réalité est différente des équations, IMO c’est quand même bien de tester en vrai avant que des paquebots s’amarrent aux quais avec Galileo comme outils de gestion des distances.



Norde
Le 05/12/2018 à 12h30

Tout s’explique, c’était un coup monté des astrophysiciens !

Ces petits malins ont trouvé une parade face au manque de budget, chapeau <img data-src=" /><img data-src=" />


Uther Abonné
Le 05/12/2018 à 12h36







AlbertSY a écrit :



Au lieu de dire que leur système ne marche pas (bien), ils essaient de trouver une explication plausible/abracatabrandesque (au choix) pour noyer le poisson.





Personne n’a jamais prétendu que ce lancement était une réussite pour Galileo bien au contraire et ils n’essayent pas de justifier cet échec. Ils expliquent juste qu’ils ont profité de cette orbite inhabituelle pour prendre des mesures utiles à d’autre projets.



Qruby
Le 05/12/2018 à 13h02







Zebulon84 a écrit :



La théorie de Newton a aussi été démontrée de très nombreuses fois, jusqu’à ce qu’on dispose de données suffisamment précisent, sur suffisamment de temps, pour s’apercevoir que dans le cas de la trajectoire de Mercure ça ne collait pas. Et il a fallu Einstein et une théorie nettement plus élaborée pour comprendre que les lois de Newton ne sont qu’une simplification dans les cas que nous rencontrons habituellement. Il en est peut être de même pour la relativité générale. Comme celle-ci n’est pas compatible avec la relativité restreinte, il est d’ailleurs fort probable que ce soit le cas.





La relativité générale est bien compatible avec la relativité restreinte, c’est plutôt en combinaison avec le Modèle Standard pour des énergies très faibles ou très importante que la Relativité Générale n’est pas compatible.



seb2411
Le 05/12/2018 à 15h57







Obidoub a écrit :



J’ai un peu de mal à comprendre l’intérêt de tester un truc déjà démontré de très nombreuses fois…

Mais bon autant rendre utile ces satellites vu leur situation :)





Je pense qu’au delà de l’aspect théorique, il faut comprendre que les systèmes de positionnements par satellites ont besoin des théories d’Einstein pour fonctionner. Et la moindre imprécision dans les horloges ou d’autres éléments du systèmes peuvent vite se traduire en perte de précision au sol de plusieurs dizaines de centimètres.



Du coup ce genre d’expérience peut être d’une aide précieuse pour Galileo lui même.







AlbertSY a écrit :



Au lieu de dire que leur système ne marche pas (bien), ils essaient de trouver une explication plausible/abracatabrandesque (au choix) pour noyer le poisson.





Pas mieux que GPS, point barre.





Galileo fonctionne actuellement très bien avec de meilleurs performances que le GPS. C’est deux satellites sont sur la mauvaise orbite mais ça tout le monde est au courant.



Nel
Le 05/12/2018 à 18h21







Zebulon84 a écrit :



Et il a fallu Einstein et une théorie nettement plus élaborée pour comprendre que les lois de Newton ne sont qu’une simplification dans les cas que nous rencontrons habituellement. Il en est peut être de même pour la relativité générale.





C’est même certainement le cas, vu qu’on a dû “inventer” la matière noire et l’énergie noire pour expliquer respectivement la rotation des galaxies et l’accélération de l’univers.



OlivierJ Abonné
Le 14/12/2018 à 14h18







seb2411 a écrit :



Je pense qu’au delà de l’aspect théorique, il faut comprendre que les systèmes de positionnements par satellites ont besoin des théories d’Einstein pour fonctionner. Et la moindre imprécision dans les horloges ou d’autres éléments du systèmes peuvent vite se traduire en perte de précision au sol de plusieurs dizaines de centimètres.





Et même beaucoup plus que ça : si les satellites GPS/Galileo/autres ne tenaient pas compte de la relativité restreinte (pour leur vitesse de déplacement par rapport à la terre) et de la relativité générale (pour leur éloignement de l’influence gravitationnelle de la terre), le décalage des horloges serait d’environ 40 µs par jour, ce qui correspond à ~12 km de parcours de la lumière.



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