Depuis que les astronautes ont quitté la surface lunaire pour la dernière fois il y a 52 ans, le temps a passé rapidement. Pour nous, les terriens, la Lune attend notre retour un peu plus – environ 1,1 seconde.
Chronomètre lunaire avec une précision au millième
Oui, 1,1 seconde ne semble pas être beaucoup, pas plus que les 57 millionièmes (0,0000575) de seconde par jour que le temps de la Lune avance par rapport à celui de notre planète d’origine.
Mais ce résultat crucial d’une nouvelle étude menée par des scientifiques de la NASA pourrait faire la différence lors de la synchronisation des systèmes de navigation lorsque l’agence spatiale américaine lancera ses missions tant attendues vers la Lune et au-delà.
Nous savons que la gravité est capable de ralentir le temps depuis qu’Albert Einstein a postulé sa théorie de la relativité générale. Mais les aspects pratiques de la mesure des distorsions temporelles résultant des différences de gravité – comme le contraste entre l’attraction de la Terre et celle de la Lune – étaient très en retard.
Ce n’est que au cours de la dernière décennie que nous disposons d’horloges atomiques suffisamment sensibles pour détecter de petites différences de temps entre deux objets en mouvement l’un par rapport à l’autre, ou soumis à différentes forces gravitationnelles.
Et avec un intervalle de cinquante ans entre les débarquements humains sur la Lune, les scientifiques n’avaient pas de raison impérieuse de comprendre comment ces petites différences de temps entre la Terre et notre compagne lunaire se produisaient.
La Lune a un sixième de la gravité de la Terre, mais les astronautes ne sont restés que peu de temps, donc ce n’était pas un gros problème.
Aller sur la Lune en 2026 à la bonne heure
Maintenant, les scientifiques ont une échéance : la NASA prévoit de renvoyer des astronautes sur la Lune d’ici 2026, dans le cadre de la mission Artémis, où ils commenceront à explorer des sites potentiels pour des bases lunaires qui pourraient un jour servir de tremplin pour Mars.
Nous prévoyons d’avoir une présence soutenue sur la Lune.
L’infrastructure sur Terre, comme le GPS, fournit le temps avec une précision jusqu’au nanoseconde. Si vous essayez de naviguer ou d’atterrir sur la Lune, et d’éviter les zones dangereuses, alors cette précision est importante.
A déclaré Cheryl Gramling, ingénieure en systèmes de navigation au Goddard Space Flight Center de la NASA dans le Maryland, à Jonathan O’Callaghan de la New Scientist.
Plus tôt cette année, en avril, la NASA et d’autres agences américaines ont été chargées de développer un système de référence temporelle unifié pour la Lune auquel d’autres agences spatiales pourraient adhérer.
La découverte pourrait avoir perturbé les calculs
Cette nouvelle découverte contribue dans ce sens et a été en préparation depuis un certain temps. Slava Turyshev, physicien du Jet Propulsion Laboratory de la NASA qui a dirigé l’étude, a déclaré à O’Callaghan :
Quelqu’un devait s’asseoir et faire les calculs.
Depuis la Terre, il semble que la Lune gagne 57 millionièmes de seconde par jour terrestre. Turyshev et ses collègues ont obtenu ce chiffre en calculant l’échelle du temps pour la Terre et la Lune par rapport au barycentre du Système Solaire. Il s’agit du centre de masse commun du Système Solaire, autour duquel le Soleil, les planètes et les satellites orbitent dans un équilibre délicat.
Les calculs de Turyshev et de ses collègues se rapprochent des 56,02 microsecondes obtenues par une autre équipe de chercheurs de l’Institut National de Normalisation et de Technologie des États-Unis en février. Mais les petites fractions de seconde sont importantes à de telles distances, donc il reste encore du travail à faire.
C’est encore un temps incertain
Les chercheurs signalent que aucun des résultats n’a été examiné par des pairs et que la définition finale du temps lunaire devra être corroborée par plusieurs agences et organismes internationaux, tels que le Bureau International des Poids et Mesures et l’Union Astronomique Internationale, qui prévoient de se réunir en août.
De plus, il y a la nécessité de porter une attention particulière à la manière dont la rotation de la planète Terre ralentit étrangement, rendant nos journées légèrement plus longues – et comment les activités humaines extractives ont modifié sa rotation.