Projet d'horloge atomique par refroidissement d'atomes en orbite

Le Projet d'horloge atomique par refroidissement d'atomes en orbite, en abrégé PHARAO, est un prototype d'horloge atomique spatiale qui utilise des atomes de césium froids et qui permet de porter la précision de la seconde à 16 décimales. L'horloge est développée au Centre national d'études spatiales (CNES) et bénéficie de la participation de l'Agence spatiale européenne dans le cadre du projet européen Atomic Clock Ensemble in Space. La réalisation de deux des composants principaux est confiée à la société Sodern^[1].

Les idées et les premiers tests réalisés par le Laboratoire Kastler-Brossel et l’Observatoire de Paris ont été réalisés à la fin du XX-ième siècle. Le projet a été maintes fois retardé par des difficultés financières et techniques^[2].

PHARAO est transféré en orbite le 21 avril 2025 par un vaisseau cargo américain SpaceX Dragon 2, pour être installé à l'extérieur du laboratoire européen Columbus de l'ISS^[3]. Sa mise en place fonctionnelle par un bras robot commandé depuis la Terre est prévue le 25 avril 2025^[3].

L'horloge Pharao ne dévie que d’une seconde tous les 300 millions d’années (soit moins d’une minute depuis le Big Bang), afin de tester les prédictions de la théorie de la relativité générale, selon laquelle on vieillit plus vite loin d’une masse comme la Terre, qu’au sol. Cette prédiction a déjà été confirmée, mais cette horloge doit améliorer la précision vingt fois. Avec l’espoir de trouver un tempo de l’horloge différent de celui prévu, signe de nouvelles forces à l’œuvre dans la nature^[2].