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Posté par Redbran le Vendredi 22/04/2016 à 12:00
Microscope: tester l'équivalence d'Einstein gravitation-accélération
Lancement réussi le lundi 25 avril à 23h02 des satellites Microscope, Sentinel-1B, et Fly your satellite ! (3 CubeSats)

MICROSCOPE: un nouveau satellite du CNES pour éprouver la théorie de la Relativité Générale d'Albert Einstein


Satellite MICROSCOPE © CNES

Le satellite (Satellite peut faire référence à :) Microscope (MICROSatellite à trainée Compensée pour l'Observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) du Principe d'Équivalence) du CNES a été présenté à la presse, au Siège du CNES à Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents de la Marne et de la Seine en...). Microscope sera mis en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) le vendredi 22 avril par Soyouz (Soyouz (du russe Союз, Union) désigne une famille de vaisseaux spatiaux habités soviétiques , puis russes après l'éclatement de l'URSS,...) au Centre Spatial Guyanais (Le Centre spatial guyanais (CSG) est une base de lancement française et européenne, située près de Kourou en Guyane française qui a été mise en service en 1973. Les...). Il permettra de tester, pour la première fois dans le vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) et dans l'espace, l'universalité de la chute libre, avec une précision 100 fois meilleure que sur la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande...).

Dans le vide, un kilo de plumes et un kilo de plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et de numéro atomique 82. Le mot et le symbole...) chutent-ils à la même vitesse (On distingue :) ? C'est à cette question fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) que va tenter de répondre le satellite Microscope.

L'objectif de Microscope est de tester dans l'espace, la validité du principe fondateur de la Relativité Générale (La relativité générale, fondée sur le principe de covariance générale qui étend le principe de relativité aux référentiels...), l'équivalence entre gravitation (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) et accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique,...), élaborée par Albert Einstein entre 1907 et 1915. Le défi consiste à atteindre une précision 100 fois meilleure que toutes les expériences réalisées jusqu'à présent sur la Terre, ce qui ouvrirait de nouveaux horizons (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique, philosophie, littérature, et bien d'autres domaines :) aux théories de la gravitation.

Le test du principe d'équivalence repose sur l'universalité de la chute libre. Sur la Terre, ce principe a été vérifié avec un degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) de précision relative de l'ordre de la 13ème décimale. Pour améliorer cette précision, Microscope fera cette expérience dans le vide et dans l'espace, où la chute libre sera beaucoup moins perturbée tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en durant beaucoup plus longtemps. Ceci permettra d'étudier pendant plusieurs mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) d'affilée, le mouvement relatif de deux corps embarqués à bord du satellite, en mettant à profit son mouvement de chute libre permanente.

Le CNES a développé le système complet et a réalisé le satellite. Il a financé le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) à près de 90% et en a assuré la maîtrise (La maîtrise est un grade ou un diplôme universitaire correspondant au grade ou titre de « maître ». Il existe dans plusieurs pays et correspond à...) d'?uvre, le développement, l'intégration et les essais de la plateforme ainsi que la réalisation du centre de contrôle (Un centre de contrôle, dans le domaine de l'astronautique, est une salle d'où sont coordonnées les actions qui concourent à l'accomplissement d'une mission spatiale...) d'où seront pilotées ses opérations. Microscope est développé en coopération avec l'ONERA, responsable scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...) de la mission, de l'instrument et du centre de mission scientifique, avec le laboratoire Géoazur, avec l'ESA qui fournit les micro-propulseurs du satellite et avec le DLR et deux laboratoires allemands, le ZARM et le PTB.

Après avoir quitté le Centre Spatial (Un Centre spatial est un lieu dédié à l'activité astronautique. Il peut être "public" ou "privé". Ces activités peuvent concerner :) de Toulouse, le satellite a été transporté au Centre Spatial Guyanais. Les opérations de préparation de Microscope ont été effectuées par les équipes du CNES dans l'Ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) de Préparation des Charges Utiles S5. Le satellite a ensuite été intégré sur le lanceur ( Lanceur, terme de l'astronautique Lanceur, terme du baseball ) Soyouz en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de son lancement le vendredi 22 avril.

Direct: lancement du satellite Microscope le 22 avril 2016 sur: https://microscope.cnes.fr/

Le satellite MICROSCOPE

Au 17e siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans...), Galilée (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence, le 8 janvier 1642) est un physicien et astronome italien du XVIIe siècle,...) imagine, sans la réaliser, une expérience du haut de la Tour de Pise (La tour penchée de Pise (torre pendente di Pisa en italien) est un des symboles du centre de l'Italie.) où il laisse tomber en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) 2 objets de nature et de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la...). Dans sa théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur l’observation ou...), les 2 corps touchant le sol exactement au même moment, il en déduit que dans le vide, tous les corps tombent avec la même vitesse, quelle que soit leur masse ou leur composition. C'est ce qu'on appelle l'universalité de la chute libre ou encore l'équivalence entre la masse pesante (sensible à l'attraction gravitationnelle) et la masse inerte (Inerte est l'état de faire peu ou rien.) (sensible au changement de mouvement). Cette observation sera érigée en principe, dit d'équivalence, par Albert Einstein qui en fera le fondement de sa théorie de la relativité (Cet article traite de la théorie de la relativité à travers les âges. En physique, la notion de relativité date de Galilée. Les travaux d'Einstein en ont fait un important champ d'étude, tant...) générale.

Récemment vérifié avec un degré de précision relative de l'ordre de 10-13, ce principe est toutefois encore mis à l'épreuve car les nouvelles théories ? qui cherchent à concilier la gravitation avec les autres interactions fondamentales (nucléaire et électromagnétique) ? prédisent qu'il pourrait être violé à un niveau très faible. Le satellite Microscope (MICROSatellite à traînée (En mécanique des fluides, la traînée est la force qui s'oppose au mouvement d'un corps dans un liquide ou un gaz. Mathématiquement c'est la composante des efforts exercés sur le corps,...) Compensée pour l'Observation du Principe d'Equivalence) permettra d'aller encore plus loin et de le tester avec une précision de l'ordre de 10-15. En effet, dans l'espace, il est possible d'étudier le mouvement relatif de 2 corps en réalisant une chute libre la plus parfaite possible, à l'abri des perturbations dues à la Terre (notamment sismiques), et en mettant à profit le mouvement de chute libre permanent dont est animé un satellite en orbite, avec des mesures sur plusieurs mois d'affilée.

Pour cela, 2 masses cylindriques concentriques constituées de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) différents ? l'une en titane (Le titane est un élément chimique métallique de symbole Ti et de numéro atomique 22.) et l'autre avec un alliage (Un alliage est une combinaison d'un métal avec un ou plusieurs autres éléments chimiques.) de platine (Le platine est un élément chimique de symbole Pt et de numéro atomique 78.) et de rhodium ? seront minutieusement contrôlées afin de rester immobiles par rapport au satellite dans un double accéléromètre (Un accéléromètre est un capteur qui, fixé à un mobile, permet de mesurer l'accélération de ce dernier.) électrostatique (L'électrostatique traite des charges électriques immobiles et des forces qu'elles exercent entre elles, c’est-à-dire de leurs interactions.) différentiel (Un différentiel est un système mécanique qui a pour fonction de distribuer une vitesse de rotation de façon adaptative aux besoins d'un ensemble mécanique.). Si le principe d'équivalence est vérifié, les 2 masses subiront la même accélération de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.). Si des accélérations différentes doivent être appliquées, cela mettra en évidence une violation du principe d'équivalence, ce qui constituerait alors un événement majeur pour la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la...).

Cette expérience sera embarquée sur un microsatellite de la filière (Une filière est une suite de formalités, d'emplois à remplir avant d'arriver à un certain résultat: la filière administrative.) Myriade du CNES de 300 kg (contre 100-150 kg habituellement) et équipé de micropropulseurs à gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...) froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) capables de compenser les plus infimes perturbations de trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) qui risqueraient de fausser les résultats. Le CNES finance cette mission à 90% et en assure la maîtrise d'?uvre: développement de la plate-forme du satellite, intégration et essais sur le satellite jusqu'à son lancement, réalisation et opération du centre de contrôle.

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Source: CNES
 
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