Une liaison laser record pour tester la relativité et les applications en sciences de la Terre

Une équipe franco-australienne a établi un nouveau record mondial pour la transmission laser stabilisée en fréquence en combinant la technologie de stabilisation de phase avec des terminaux optiques autoguidés avancés. Ensemble, ces technologies ont permis d'envoyer des signaux laser d'un point à un autre, en corrigeant les fluctuations introduites par la turbulence atmosphérique. Il s’agit de la méthode la plus précise au monde pour comparer les horloges entre deux endroits distincts.

Les applications sont nombreuses. En physique fondamentale, cette méthode permet de tester la prédiction d'Einstein selon laquelle les horloges situées à des endroits différents battent à des rythmes différents. En sciences plus appliquées, comme la géodésie et la géophysique, la comparaison d'horloges situées à des endroits différents permettra de nouvelles mesures des potentiels gravitationnels locaux. Cette technique émergente est connue sous le nom de "géodésie chronométrique" et tire parti des meilleures horloges atomiques et des meilleurs systèmes de comparaison de fréquences actuels utilisant des transmissions laser. On peut aussi imaginer des applications pour les communications optiques, où la transmission de la lumière en espace libre pour transporter l'information est un domaine émergent avec des avantages potentiels. En effet, les communications optiques peuvent transmettre des données en toute sécurité avec des débits beaucoup plus élevés que les communications radio actuelles.

L'expérience de démonstration franco-australienne entre deux bâtiments des locaux du CNES à Toulouse est une première étape vers la mise en œuvre de liaisons laser à plus longue distance utilisant des relais aéroportés, ou des liaisons entre le sol et les satellites dans l'espace.