La mission Microscope Galilée, Newton et Einstein à l’épreuve de la technologie spatiale du XXIème siècle

Gaultier

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• Publié par: mtoledan
• Publié le: 16 septembre 2011
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• Langue: Français

Extrait

Palaiseau,le14septembre2011 Communiquédepresse LamissionMicroscope Galilée,NewtonetEinsteinàl’épreuvedelatechnologiespatialedu XXIèmesiècle

Desthéoriciensetexpérimentateursdephysiquefondamentaledansl’espaceseréunissenten colloqueaucentreOneradePalaiseaulundi19septembre.Cesspécialistessontlàpoursoutenirla missionspatialeMicroscopeetrappeleràquelpointl’enjeuestimportantpourlaconnaissance scientifique.Microscopeestunsatellite(projetCnes)dontl’objectifestdeconfirmeroud’invalider leprinciped’équivalence,constatéparGalilée,puisparNewton,etàlabasedelathéoriedela relativitégénéraled’Einstein.LadécisiondelancerMicroscopeen2015devraitêtreconfirmée avantlafindel’année2011.

Parmilesscientifiquesdetrèshautniveauréunis,lesprofesseursClaudeCohen‐Tannoudji(ENSParis, prixNobel1997),ThibaultDamour(IHESParis)etClausLämmerzahl(Zarm,Brême)rappelleront l’enjeuduprinciped’équivalence,quipostulequelamassesoumiseàl’inertieestidentiqueàla massesoumiseàlagravitation.Principeéquivalentàceluidel’universalitédelachutedescorps énoncéparGaliléeen1602:«Touslescorps,laplumecommeleplomb,ontmêmeloidechute.». CepostulatserévèleêtrelapierreangulairedelaRelativitéGénérale,lagrandethéoriedela gravitationd’Einstein,encorejamaismiseendéfautexpérimentalement,etdontleséquations régissentunegrandepartiedesphénomènesobservésdansl’Univers.

L’enjeudelavérificationdeceprincipeesténorme:s’ilétaitviolé,celapourraitsignifierqu’ilexiste uneforcequinousestinconnue,cequiouvriraitalorslavoieàunenouvellephysique,unethéorie plusenglobantequelarelativitégénérale.

Laprécision(10‐15)desaccéléromètresultrasensiblesdeMicroscope,conçusetfabriquéspar l’Onera,esteneffettellequ’ellepermettraitdedétecterladifférencequ’envisagentcertains théoriciens.

Lesphysicienssonteneffetdepuisdenombreusesannéesàlarecherchedelagravitéquantique, Graaldelaphysiquefondamentale,quijetteraitunpontentrelemondemacroscopiquedela relativitégénéraleetl’étrangemondemicroscopiquedelathéoriequantiquedeschamps,dansle cadred’unethéoriedelaphysiqueunifiéecommelathéoriedescordes.Ceseraitalorsunevéritable révolutionnonseulementdelaphysiquemaisaussidenotrevisiondumonde.

Danslecasd’uneconfirmationduprinciped’équivalence,celacontraindraitnotablementles constructionsthéoriquesactuellespuisquequeceprincipeauraétévérifiéquelque1000foisplus précisémentqu’auparavant.

Microscopeabienunréelpotentieldedécouverteconcernantlaphysiquelaplusfondamentale, complémentaireettoutaussicrucialquelesgrandsaccélérateurstelsqueleLHC,aujourd’huiàla recherchedubosondeHiggs,supposéêtreàl’originedelamassedesparticulesélémentaires. Microscopeestportéparlesmeilleursthéoriciensdelaphysiquefondamentaledansl’espace, associésauxmeilleursspécialistesdemétrologiespatiale,quisontàl’Onera.Ilsoeuvrentdepuisplus de12anssurceprojetunique,afinderéaliserune«première»scientifiquederangmondial, motivésparcetexceptionnelenjeudeconnaissance.Leursavoir‐faireaétélargementdémontréavec lesmissionsChamp,GraceetGoceetnoussavonsmaintenantqueceprojetestréalisableavecdes risquesattachésàl’instrumenttrèslimités.

Ledéfiscientifiqueettechnologiquequereprésentelaréalisationdecegrandinstrumentetde l’expérienceenorbitemobilisel’enthousiasmeetl’énergiedeschercheursdel’OneraetduCNES.

LamissionMicroscope,quidevraitdureruneannée,estaujourd’huiprêtepourêtreréalisée.Les scientifiquessontimpatientsdecommencerlecompteàrebourspour2015.

Figure 1  L’universalité de la chute des corps

Galilée:«Touslescorps,laplumecommeleplomb,ontmêmeloidechute.».Cepostulatest contenudansleprinciped’équivalenced’Einstein.S’ilestremisenquestion,alorslarelativité généralesefissure…

Figure 2  Principe de la mission Microscope

Unetrajectoireorbitaleestunechutelibrequasimentperpétuellepuisquelemobilen’estsoumis qu’àlagravitation.

LeprincipedeMicroscopeestdecomparerlestrajectoiresdedeuxmassesdecompositions différentessituéesaucœurdusatelliteenorbite.Sil’accéléromètreultra‐sensiblemesureuneinfime déviationentrelesdeuxtrajectoires(avecuneprécisionjusqu’àundixmillionièmedemilliardième denotregravitéterrestre),celasignifieralaviolationduprinciped’équivalence.Al’heureactuelle, seull’espacepeutoffrirdesconditionsdemesureaussiprécisespourdesexpériencesdemécanique.

Enorbitedanslesatellite:deuxmassesd’épreuve,l’uneenplatine(trèsdense),l’autreentitane (métalquatrefoismoinsdensequeleplatine).Lamoindredifférencedansleurcomportement remettraitenquestionleprinciped’équivalence. Silestrajectoiresdesmassessontlesmêmes,Silesaccéléromètrestrahissentunedéviation alorslamassegravitationnelleégalelamassedestrajectoires,alorslamassegravitationnelle inertielleetleprinciped’équivalencetientdiffèredelamasseinertielleetleprincipe toujours.d’équivalenceestviolé.

Aproposdel’Onera: L’OneraestlepremieracteurfrançaisdelaR&Taéronautique,spatialeetdedéfense:ilréalise25%delaR&T decessecteurshautementstratégiques.Etablissementpublic(EPIC),crééen1946,soustutelleduMinistèrede laDéfense,l’Oneracompteplusde2000salariéset200doctorantsetpost‐doctorants.Ilestleseulacteuren Franceàcumulerdesconnaissancesetdescompétencesdanstouteslesdisciplinesdel’aérospatial.Avecun parcdemoyensd’expérimentationuniqueenEurope,ilmetsescompétencesauservicedesagencesde programmes,desinstitutionnels,desgrandsindustrielsetdesPME‐PMI.Sonmodèleatypiquederecherche partenariale,labelliséCarnot,avec5foisplusd’activitéssurcontratparchercheurquelamoyenne,luiapermis deréaliserunvolumed’activitésde227millionsd’eurosen2010.Forced’innovation,d’expertiseetde prospective,l’Oneraacontribuéauxplusgrandssuccèsdel’aérospatial:Ariane5,gammesAirbuset Eurocopter,Rafale,Falcon7X,leradardeveillespatialeGraves,leVeryLargeTelescope,etc.

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