Temps universel - Définition

Introduction

Le Temps universel (TU, ou en anglais UT) est une échelle de temps basée sur la rotation de la Terre. Il s'agit de la prolongation moderne du temps moyen de Greenwich (GMT, Greenwich Mean Time), qui était le temps solaire moyen au méridien de Greenwich. GMT a été remplacé dans les faits par UTC et UT1, deux incarnations du temps universel, depuis 1972.

Mesure

Le Temps universel (UT) est une échelle de temps basée sur la rotation de la Terre. Sa mesure peut être effectuée en observant chaque jour le passage d'objets célestes au méridien du lieu d'observation. Les astronomes ont privilégié l'observation d'étoiles hors du système solaire par rapport à celle du Soleil, car ces observations sont plus précises. Actuellement, le Temps universel est déterminé par les observations par interférométrie à très longue base de quasars lointains, une méthode qui possède une précision de l'ordre de la microseconde.

La rotation de la Terre n'est pas régulière, à cause des effets de marée de la Lune et du Soleil, des tremblements de terre, ainsi que d'autres phénomènes internes imprévisibles et irréguliers . Pour se débarrasser de ces effets, les astronomes ont introduit le Temps terrestre (TT), déterminé désormais à partir du Temps atomique international (TAI), établi à partir d'un ensemble d'horloges atomiques réparties sur Terre. UT étant synchrone avec la rotation terrestre, il s'écarte progressivement de TAI ; une correction régulière est donc ajoutée à UTC, sous la forme de secondes intercalaires, afin d'obtenir un temps civil qui est un compromis qui suit TAI mais saute parfois afin de lui éviter de s'écarter trop du temps solaire moyen.

La mesure de la rotation terrestre et le Temps Universel sont gérés par le Service International de la Rotation terrestre et des Systèmes de Référence (IERS). L'Union Astronomique Internationale est également impliquée dans l'élaboration des standards, mais l'arbitre final des standards de diffusion est l'Union internationale des télécommunications.

Versions

Il existe plusieurs versions du Temps universel :

• UT0 : Temps universel mesuré dans un observatoire en observant le mouvement diurne d'étoiles ou de radiosources extragalactiques et d'observations multiples de la Lune et de satellites artificiels terrestres. Il n'est pas corrigé du mouvement des pôles géographiques terrestre par rapport à l'axe de rotation de la planète ; ce mouvement polaire induit une variation de plusieurs mètres dans la position géographique d'un point quelconque de la Terre et des observatoires différents mesurent des valeurs différentes de UT0 au même moment. Cette valeur n'est donc pas universelle à proprement parler.

• UT1 : obtenu en corrigeant UT0 des effets du mouvement polaire à la longitude de l'observatoire. UT1 est le même en tout point de la Terre et définit un vrai angle de rotation de la planète par rapport à un référentiel fixe. La rotation de la Terre n'étant pas uniforme, UT1 possède une incertitude de ± 3ms par jour.

• UT1R : une valeur lissée d'UT1, sur laquelle les variations à court terme (jusqu'à 35 jours) sont filtrées.

• UT2 : rarement utilisé et d'un intérêt essentiellement historique. Il s'agit d'une version lissée d'UT1. Les variations saisonnières d'UT1 peuvent être enlevées en utilisant la correction conventionnelle suivante :

où t est le temps, comme fraction de l'année besselienne.

• UTC : Temps universel coordonné, standard international sur lequel le temps civil est basé. Il est basé sur le Temps atomique international (TAI), lui-même basé sur la définition de la seconde et établi à l'aide d'un ensemble d'horloges atomiques réparties sur la Terre. UTC et TAI diffèrent d'un nombre entier de secondes, mais UTC est maintenu à moins de 0,9 s d'UT1 en introduisant une seconde intercalaire à chaque fois que nécessaire. Lorsque la précision souhaitée n'est pas plus grande qu'une seconde, UTC peut être utilisé comme approximation d'UT1. La différence entre UT1 et UTC est appelée DUT1.