Qu’est-ce que REFIMEVE ?
Le réseau REFIMEVE : le temps et la fréquence de haute performance à la portée de tous
Le temps tel qu’il est utilisé à l’échelle planétaire est basé sur le développement du Temps Atomique International (TAI). Ce TAI repose sur un traitement complexe des échelles produites dans les Instituts Nationaux de Métrologie (INM) des différents pays, au SYRTE pour la France. Pour ce faire, ces INM développent des horloges atomiques qui génèrent une fréquence de référence, qui peut atteindre une précision d’une seconde sur l’âge de l’Univers, 13,8 milliards d’années ! Cette précision hors du commun a conduit les instances internationales de métrologie à modifier en 2018 les définitions des unités des grandeurs physiques (longueur, masse, température, etc.) qui sont à présent toutes raccordées à la seconde, unité de temps et de fréquence. Celle-ci est devenue ainsi la grandeur de référence dans toute opération de mesure.
Avoir une référence précise de temps et de fréquence est donc un impératif dans les activités où la mesure joue un rôle central. L’objectif de T-REFIMEVE est de mettre à disposition de la communauté scientifique et des industriels un ensemble complet de signaux temporels au meilleur niveau international que les laboratoires de métrologie puissent fournir, en profitant de la précision exceptionnelle des horloges atomiques. C’est en utilisant les fibres optiques du réseau national de télécommunication RENATER que les signaux de temps et de fréquence élaborés au SYRTE sont transportés jusque chez les utilisateurs. Pour conserver toute la précision initiale, il faut impérativement corriger les perturbations subies pendant le transport. Réalisé par des méthodes optiques et électroniques cette correction est si parfaite que les utilisateurs connectés à ce réseau ont un signal de même qualité que si l’horloge avait été déplacée dans leur laboratoire. C’est une formidable mutualisation en rupture technologique avec le GPS.
Le projet T-REFIMEVE amplifie ce qui a déjà été réalisé dans un projet précédent REFIMEVE+. Grâce à l’ajout de signaux de temps qui permettent de faire de la synchronisation d’évènements, les utilisateurs potentiels sont beaucoup plus nombreux. C’est le cas des synchrotrons SOLEIL (https://www.synchrotron-soleil.fr/fr) et ESRF (https://www.esrf.fr/) avec leurs milliers d’utilisateurs. De nombreux domaines scientifiques vont tirer parti de ces nouveaux services : la spectroscopie atomique et moléculaire, l’astrophysique et la physique des hautes énergies, des tests de physique fondamentale pourront être menés.
C’est un domaine scientifique émergent appelé la géodésie chronométrique qui exploitera pleinement tout le potentiel de ce projet. Il repose sur le fait qu’une horloge délivre une fréquence qui dépend (très faiblement) de son altitude. C’est un effet de relativité générale. On a montré en 2016 que les horloges reliées par une fibre optique de 1400 km entre Paris et Brausnchweig en Allemagne dérivaient l’une par rapport à l’autre d’une seconde en 16 millions d’années. Ceci a révélé que les deux horloges avaient une différence d’altitude de 20 m. En s’appuyant sur ce principe et en raccordant les marégraphes français de Brest, Marseille, Dunkerque, au réseau de T-REFIMEVE on pourra ainsi suivre le niveau de la mer en bénéficiant des performances ultimes des horloges atomiques et du réseau fibré. La précision du cm escompté, inégalable par GPS, est exactement celle requise pour suivre l’élévation du niveau des océans, liée au réchauffement climatique et prévue dans les décennies à venir.
Ceci n’est qu’une des applications que ce réseau fibré avec ses services de temps et de fréquence permettra. C’est plus de 30 laboratoires et instituts répartis sur le territoire national qui seront connectés. D’autres laboratoires à proximité pourront aisément se connecter par la suite. Cette situation est sans équivalent à l’échelle mondiale.
