UN PRINCIPE (RE)VÉRIFIÉ

Depuis sa mise à poste en 2016, Microscope n'a constaté aucune violation du principe d'équivalence

Depuis sa mise à poste en 2016, Microscope n'a constaté aucune violation du principe d'équivalence

Lancé depuis le Centre spatial guyanais le 25 avril 2016 par une fusée Soyouz (VS14), la mission Microscope, destinée à vérifier le principe d’équivalence a fait l’objet d’un premier bilan ce lundi 4 décembre au siège du CNES à Paris.

Galilée avait donc raison ! La théorie d'Einstein reste toujours valable. D’un coût de 130 millions d’euros, MICROSatellite à trainée Compensée pour l’Observation du Principe d’Equivalence, Microscope, livre donc aujourd’hui ses premiers résultats. Basé sur la plateforme Myriade du CNES et d’une masse totale de 303 kilogrammes, ce microsatellite confirme une nouvelle fois un principe auquel s’attaquent les savants depuis quatre siècles : celui de l’universalité de la chute libre. Galilée l’aurait même testé depuis le sommet de la tour de Pise. Mais l’une des expériences les plus connues dans ce domaine est celle réalisée en 1971 par l’astronaute David Scott alors qu’il se trouve sur Lune en compagnie de Jim Irwin pendant la mission Apollo 15. Bien que sous un sixième de g, la plume et le marteau qu'il lâche devant la caméra tombent à la même vitesse comme sur Terre. Pour vérifier aujourd'hui ce principe, le satellite Microscope s’est notamment appuyé sur l’instrument T-Sage (Twin-Space Accelerometer for Gravity Experiment) réalisé par l’Onera. Il est constitué par deux masses cylindriques constituées de titane d'un côté et d’un alliage de platine et de rhodium de l'autre. Ces deux cylindres sont contrôlés afin de rester immobiles par rapport au satellite dans un double accéléromètre électrostatique différentiel.

L'instrument T-Sage est constitué par deux masses cylindriques constitué par un alliage de platine pour l'un et de rhodium pour l'autre

L'instrument T-Sage est constitué par deux masses cylindriques constitué par un alliage de platine pour l'un et de rhodium pour l'autre

Le satellite plus précis

S’il est toutefois possible de réaliser des mesures depuis des tours de chute libre, « elles ne sont cependant pas aussi précises que celles réalisées avec un satellite », souligne ainsi Isabelle Petitbon du CNES. Placé sur orbite héliosynchrone à 711 kilomètres d’altitude, Microscope a donc procédé depuis décembre 2016 à une année de mesures du principe d’équivalence sur 1900 orbites. Ce qui représente l’équivalent de 85 millions de kilomètres parcourus en chute libre. L’analyse des informations obtenues a permis d’atteindre une précision à 2x10-14. L’équipe de Microscope annonce d’ailleurs que ce résultat « est dix fois mieux que les meilleures expériences conduites jusqu’à présent. » Ce premier bilan obtenu à mi parcours est important pour la construction de théories alternatives à celle de la relativité générale qui a été établie par Albert Einstein en 1915. Celle-ci reste néanmoins confirmée par ce résultat. Mais les scientifiques ambitionnent à présent d’aller plus loin. L’idée est d’aller jusqu’à 10-15 de précision. Ce qui, selon l’équipe de la mission, correspond au ratio « compris entre un moustique drosophile et un supertanker de 500 000 tonnes ». Et même à ce niveau, le principe d’équivalence reste parfaitement valable. La mission Microscope est donc encore loin d’être terminée puisque 1900 orbites supplémentaires sont encore programmées. D’autres données devraient ainsi être collectées jusqu’à la fin de l’année 2018.

Antoine Meunier

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