Galileo, l’épidémie mystérieuse continue de se propager dans les horloges atomiques

Selon les informations de notre partenaire, La Tribune, une vingtaine d’horloges atomiques seraient frappées par une « épidémie », qui reste mystérieuse. Dix d’entre elles seraient déjà hors service.

Une « épidémie » mystérieuse continue de se propager au sein de la constellation Galileo. En novembre 2016, il y avait deux horloges atomiques en panne, avait finalement avoué l’Agence spatiale européenne (ESA) après les révélations de La Tribune, puis, en janvier, c’était neuf. Enfin, selon nos informations, aujourd’hui c’est une vingtaine d’horloges, qui auraient des dysfonctionnements, dont dix seraient d’ores et déjà hors service. Soit une vingtaine d’horloges sur les 72 en orbite (quatre par satellites). Ce qui fait beaucoup. Beaucoup trop ? Pas pour l’ESA qui estime que le problème est sous contrôle même si personne à l’Agence spatiale européenne ne connait encore avec exactitude le mal dont souffre les horloges. Ce qui pose problème…

« C’est une question sensible » car les horloges atomiques sont des éléments « très importants » pour le bon fonctionnement du système de navigation par satellites, concurrent du GPS américain, avait précisé en janvier le directeur général de l’ESA, Jan Woerner.

Les assurances renouvelées de l’ESA, chargée de la maîtrise d’ouvrage du système de navigation par satellites européen, ont d’ailleurs fini par convaincre l’Union européenne, qui avait été pourtant très inquiète et agacée par ces problèmes, de procéder à un nouveau lancement dès cette année de quatre satellites de la constellation européenne à bord d’Ariane 5. Ce qui fera au total 22 satellites mis en orbite par Arianespace. Tous les satellites dont les horloges sont touchées par cette épidémie, sont fonctionnels, assure-t-on à La Tribune. « Politiquement, c’est important pour l’Europe de lancer d’ici à la fin de l’année », explique-t-on. Un lancement est visé par l’ESA pour décembre.

L’ESA recommande OHB pour la dernière tranche

En dépit des problèmes des horloges atomiques, la Commission européenne, sur l’insistance de l’ESA, a renouvelé sa confiance à OHB-System en signant à l’occasion du salon du Bourget le contrat portant sur la dernière tranche de la constellation Galileo. Soit huit satellites pour 324 millions d’euros. Sans surprise, l’Agence spatiale européenne (ESA), sous influence allemande, avait sélectionné fin avril le fabricant allemand pour cette nouvelle commande alors même que le problème des horloges n’était pas réglé. Est-ce l’horloge fabriquée par le groupe Orolia, qui est défaillante, ou l’environnement du satellite qui provoquerait cette panne ? En tout cas, les horloges défaillantes l’ont été après une utilisation intensive pour des tests, explique-t-on à La Tribune. Pour préserver les autres, l’ESA les utilise le moins possible…

« Cela va permettre de compléter la constellation Galileo et d’avoir des satellites en réserve à la fois en orbite et au sol », avait souligné Paul Verhoef, directeur du programme Galileo à l’ESA, cité dans un communiqué.

Trois constructeurs étaient à la lutte pour un appel d’offres lancé au printemps par la Commission pour la construction de huit nouveaux satellites. OHB-System a déjà remporté trois compétitions pour la construction des 22 premiers satellites de Galileo en configuration opérationnelle (FOC, Full operational capability). Le groupe allemand OHB, qui a gagné en 2010 puis en 2012 les deux premiers appels d’offres des satellites FOC (14 et 8), avait été choisi par deux fois à la surprise générale face à Airbus. La question de la double source s’était déjà posée en 2012.

Quatre horloges à bord d’un satellite Galileo

Les satellites de la constellation Galileo embarquent deux types d’horloges : des masers à hydrogène passif et des horloges atomiques au rubidium. Plus précisément, chacun d’entre eux sera équipé de deux masers à hydrogène dont l’un sert de référence principale pour la génération des signaux de navigation tandis que le second sera utilisé en redondance passive. Ce type d’horloge assure une précision de l’ordre de la nanoseconde (soit un milliardième de seconde) par 24 heures. Ce qui équivaut à perdre ou gagner une seconde tous les 2,7 millions d’années, selon l’ESA. « Cela signifie donc que les horloges masers à hydrogène passif de Galileo seront environ un milliard de fois plus précises qu’une montre classique », explique l’Agence spatiale européenne.

Chaque satellite opérationnel emporte également deux horloges au rubidium. La première, utilisée en redondance active (ce qui signifie qu’elle fonctionne en permanence) prend immédiatement la relève du maser à hydrogène en cas de panne. Ce qui permet d’éviter toute interruption dans la génération du signal. La seconde horloge au rubidium sera utilisée en redondance passive. Les horloges au rubidium fournissent quant à elles, une précision de 10 nanosecondes par jour. À titre de comparaison, un bracelet-montre numérique ordinaire présente une précision d’environ une seconde par jour.