Présents sur le stand n° 31, avec l'ensemble de l'Observatoire de Paris, nous serons disponibles pour discuter avec vous de nos activités de recherche et des services que l’on propose à l’ensemble de la communauté astronomique. Vous pourrez ainsi consulter nos ouvrages, être guidés dans la découverte et l’utilisation des formulaires de calcul.

Ce salon sera aussi pour nous l'occasion de vous présenter notre première application de réalité virtuelle : La Terre est ronde. ainsi que notre application web pour préparer votre observation de l'éclipse de Soleil du 2 août 2027 : Eclipseop.

Ces rencontres sont aussi pour nous l’occasion d’intervenir sur plusieurs sujets.

La journée se répartira entre conférences et ateliers scientifiques pour les plus jeunes dont certains animés par les doctorants du LTE.

Arts plastiques, Contes, Exposition, Quizz, Musique, Goûter : cet après-midi sera tout aussi scientifique que ludique !

Cette expérience, ouverte au public, est venue célébrer plusieurs anniversaires : les 100 ans de la réunion des Observatoires de Paris et de Meudon sous une même direction scientifique, les 150 ans de la fondation de l’Observatoire de Meudon et les 350 ans de la démonstration de la vitesse finie de la lumière par l’astronome Danois Ole Rømer.

La contribution du Laboratoire Temps Espace (LTE) a été primordiale dans la réalisation de cette expérience à laquelle le laboratoire a prêté une grande partie du matériel nécessaire, comme la source lumineuse (un laser de 10 W à 532 nm), le modulateur acousto-optique servant à générer les impulsions lumineuses, ainsi que toute l'électronique de contrôle.

Depuis plusieurs semaines, les équipes du Pôle Technologique en Métrologie du Laboratoire Temps Espace (LTE) ont participé en amont à la préparation de l’expérience, puis à la mise en œuvre à Meudon du matériel prêté, et à la détection du premier signal aller-retour entre la grande coupole de Meudon et la coupole Arago de Paris. Maintenant, elles travaillent à une mesure du temps de propagation de la lumière par une méthode chronométrique, qui viendra en complément de la mesure par la méthode de Fizeau déjà mise en place par le LIRA - Observatoire de Paris et UNIDIA.

Cette méthode chronométrique moderne devrait améliorer la qualité de la mesure d’un facteur 100 à 1000 comparée à la méthode historique utilisée par Fizeau il y a 177 ans.

Le Laboratoire Temps Espace (LTE), dans ses missions liées au réseau national de la métrologie française piloté par le Laboratoire national de métrologie et d’essais (LNE), était concerné par trois décisions de la CGPM relative à la métrologie du temps.

Résolution 4 : La définition de la seconde

La seconde est, depuis la 13^e Conférence générale des poids et mesures (CGPM) en 1967, définie ainsi : « la seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’état fondamental de l’atome de césium 133 non perturbé. »

La CGPM avait alors acté que le temps ne serait plus défini par le mouvement de la Terre mais à partir de niveaux d’énergie quantifiés des atomes et de la fréquence correspondant aux différences d’énergie. C’est alors que l’oscillation d’une radiation dont la fréquence est accordée sur la transition atomique du césium, choisie pour sa stabilité, permet de créer un étalon : 9 192 631 770 oscillations = 1 seconde !

Mais la recherche ne s’est pas arrêtée là, et même si la précision actuelle est en soit une prouesse et permet de répondre à un grand nombre de besoins, il faut garder en tête qu’une erreur d’une micro seconde entraine une erreur de 100 m sur Terre pour une localisation satellite ! Pour aller plus loin, d’autres transitions qui répondraient à des fréquences plus grandes et donc plus précises sont donc étudiés, dans divers atomes : strontium, mercure, ytterbium, calcium, aluminium et bien d’autres encore.

Un des plus grands obstacles que les équipes rencontrent est l’extrême mobilité des atomes. Plusieurs techniques, le refroidissement, la « fréquence magique » inventée dans les années 2 000, ou encore le peigne de fréquence en 2005 ont permis de grandes avancées.

La CGPM a encouragé le CIPM à poursuivre le travail nécessaire afin de proposer une nouvelle définition de la seconde, ainsi que sa date de mise en œuvre, lors de la 29^e réunion de la CGPM (2030).

• Résolution numéro 4.

Résolution 5 : La suppression de la seconde intercalaire ? C’est décidé !

Ce temps que nos horloges emploient, de la montre au satellite, est celui du Temps Universel Coordonné (UTC) qui est le standard servant de base au temps civil dans la plupart des pays depuis 1972, année de sa création. Son rôle est de maintenir une cohérence entre les deux mesures du temps que nous employons encore aujourd’hui, à savoir : la durée du jour astronomique et le temps atomique. Il existe un décalage entre ces deux temps qui a jusqu’ici été résolu par l’ajout d’une seconde dite « intercalaire ».

Jusqu’ici, le temps de la durée du jour était toujours un peu plus long que le temps atomique. Or, depuis 2025 la rotation de la Terre accélère ! Il ne faudrait donc plus ajouter une seconde mais en retirer une entre 2030 et 2035 si le phénomène se poursuivait.

Si l’ajout posait déjà de sérieuses difficultés pour les systèmes informatiques, la suppression serait plus compliquée encore et risquerait d’avoir un impact considérable sur plusieurs secteurs critiques (satellites, réseaux de communication, services bancaires, GPS).

Aujourd’hui l’ajout se fait quand l’écart entre les deux temps est supérieur 0,9 seconde. La proposition faite est de passer à un intervalle de tolérance de 3 600 s soit 1 h, ce qui permettrait d’avoir une réalisation continue d’UTC pendant plusieurs siècles.

La CGPM a adopté cette proposition de passer à 1h, et décidé que « l’UTC continu entrera en vigueur le 20 mai 2027 » !

• Résolution numéro 5.

Mais au fait, pourquoi la rotation de la Terre a-t-elle accéléré ?

Il n’y a à ce jour que des hypothèses.

Jusqu’ici, la force d’attraction de la Lune, provoquait ce que l’on appelle « l’effet de marée » qui agissait comme un frein et ralentissait la rotation de la Terre de 2 millisecondes par siècle.

Personne n’avait anticipé que le contraire se produirait et qu’au lieu de ralentir elle accélérerait !

C’est pourtant bien ce qui est observé depuis 2020. Les chercheurs ne peuvent pas affirmer que le phénomène va se poursuivre car ils n’en connaissent pas les causes. L’hypothèse la plus probable, mais dont la vérification sera complexe, est celle d’un mouvement interne du noyau terrestre et dont la dynamique est encore très mal connue.

Résolution 6 : Échelle de temps lunaire

La troisième résolution dans laquelle est impliquée le LTE concerne la définition d’une échelle de temps de référence lunaire internationale et sa traçabilité à l’UTC.

Elle souligne que la volonté par les agences spatiales de développer des infrastructures lunaires, des systèmes de positionnement par satellite, de navigation et de synchronisation dans l’environnement lunaire nécessite une référence temporelle commune, compatible avec les exigences de précision de la relativité générale. La résolution relève que l’utilisation directe de l’échelle UTC serait inadaptée aux applications les plus exigeantes, en raison des effets relativistes. Elle souligne par ailleurs que la multiplication des échelles de temps coordonné doit être évitée afin ne pas faire proliférer les valeurs numériques des paramètres de masses. Elle constate que le temps coordonné lunaire (TCL), défini par l’Union astronomique Internationale (UAI), satisfait parfaitement aux exigences scientifiques identifiées. Elle recommande enfin au CIPM de suivre les projets lunaires pionniers et au BIPM de collaborer avec les agences spatiales et les laboratoires nationaux de métrologie afin de coordonner la réalisation de l’échelle de temps lunaire et d’assurer sa traçabilité à UTC.

• Résolution numéro 3.

• Quelle heure est-il sur la Lune ?

Comme nous venons de le voir avec les 3 résolutions discutées lors de la 28^e CGPM, les précisions atteignent de tels niveaux qu’elles doivent être accompagnées de nouvelles infrastructures pour permettre la comparaison de ces horloges sans dégradation par le moyen employé.

Refimeve

C’est un des rôles du réseau REFIMEVE, auquel participe activement le LTE, qui permet aux laboratoires européens de dépasser les limites des communications satellitaires pour améliorer encore la précision des comparaisons.

L’Equipe REFIMEVE+ du Laboratoire Temps Espace (LTE) s’appuie sur une première scientifique mondiale : le transfert longue distance d’une fréquence optique ultra-stable sur un réseau Internet sans perturbation du trafic. Cette infrastructure permet de distribuer des signaux ultrastables de fréquence et de temps générés au Laboratoire Temps Espace (LTE) (LNE-OP), via +9000 km de fibres optiques de RENATER, vers plus de 30 laboratoires et infrastructures de recherche situés sur tout le territoire français. L’objectif serait de pouvoir fournir une référence de temps à l’échelle planétaire.

La précision relative des signaux distribués, pouvant dépasser la gamme des 10^-18, elle permet des applications scientifiques très variées en physique fondamentale, technologies quantiques, photonique, géosciences, climatologie ou encore pour la synchronisation de grands instruments (accélérateurs ou réseaux de télescopes) pour la physique des hautes énergies ou l’astrophysique.

De même, la sensibilité de la fibre optique est telle que les équipes ont réalisé que le réseau pourrait participer à la détection de mouvement comme les séismes, le repérage de mouvements de masse d’eau, de magma et autres solides et liquides. C’est dans ce contexte qu’ils participent au projet européen Sensei.

• Projet Sensei.

Les retombées sociétales à venir s’annoncent également majeures.

Dans cette dynamique, une initiative portée par la France vise aujourd’hui à faire évoluer cette infrastructure vers une dimension européenne. Le projet FOREST a pour ambition de constituer une infrastructure de recherche européenne autour du transfert de référence de temps et de fréquence optique à l’échelle continentale.

• Page web REFIMEVE.
• La seconde du futur se précise avec un réseau mondial d'horloges.

Des projets qui testent les limites de nos mesures

Et parce qu’il s’agit de recherche, les questions sont ouvertes et les expériences bienvenues, qu’elles viennent confirmer les théories ou en montrer les failles.

Ainsi certaines équipes du LTE travaillent à fabriquer des horloges atomiques transportables pour mesurer les différentes valeurs de la seconde en fonction de l’altitude, marchant dans les pas de la théorie de la relativité générale qui stipule que l’écoulement du temps dépend du champ gravitationnel.

De même l’horloge Pharao qui est installée dans l’ISS compare ses mesures depuis l’espace à celles effectuées sur Terre.

• Lancement réussi d'ACES-PHARAO.

La physique fondamentale est questionnée, et c’est ainsi qu’elle pourra répondre aux grandes questions qui subsistent sur la matière, le temps, l’espace.

Certaines parties des anneaux de Neptune montrent des concentrations de matière, formant des anneaux incomplets également appelés arcs. L’un de ces arcs fut découvert en 1984 via la technique des occultations stellaire, par des équipes de l’Observatoire de Paris et de l’université de Tucson aux Etats-Unis. Cette détection permit de préparer le survol de la planète Neptune par la mission NASA Voyager 2 en 1989.

Les caméras de la sonde révélèrent ainsi un anneau ténu, appelé Adams, dans lequel orbitaient quatre arcs denses, dénommés Courage, Liberté, Égalité et Fraternité.

Les observations se sont poursuivies depuis la Terre, soit via l’optique adaptative au sol, soit depuis l’espace avec le télescope Hubble.

Elles ont montré les disparitions de l’arc de tête " Courage ", puis de " Liberté " à partir des années 2000.

Des données plus récentes ont été obtenues avec le télescope Keck II, un instrument de 10 mètres de diamètre installé sur le Mauna Kea à Hawaï. Ces images ont été obtenues dans la bande H (1,6 micromètres) et Kp (2,12 micromètres) les 7 et 8 octobre 2021.

Elles confirment la disparition de Courage et de Liberté, et montrent un affaiblissement de l’arc Egalité et la présence inchangée de l’arc Fraternité. Elles montrent également l’apparition d’une nouvelle structure, qui s’étend maintenant à l’arrière de Fraternité sur une vingtaine de degrés en longitude.

La présence de ce matériau a été confirmée le 12 juillet 2022 sur des images obtenues avec la caméra NIRCam du télescope spatial James Webb dans les longueurs d’onde 1,4 et 2,1 micromètres. Elles montrent que la structure de 2021 s’est condensée en un nouvel arc qui suit maintenant l’arc Fraternité d’environ 8 degrés.

Ce nouvel arc a été baptisé Sincérité, une dénomination approuvée par le groupe de travail de l’UAI sur la nomenclature des systèmes planétaires en juin 2024.

Ces observations mettent en lumière une dynamique active des arcs de Neptune qui se déroule sur plusieurs décennies. Cette activité pourrait découler de problèmes de mécanique céleste associés à des résonances avec une ou plusieurs lunes de Neptune.

Il se pourrait que l’on observe la migration graduelle de matière des arcs de tête, qui disparaissent au profit des arcs situés à l’arrière, avec la formation de nouveaux arcs.

A terme, ces densifications successives de matière pourraient être une route vers la formation des satellites en des endroits précis de l’anneau Adams.

L’équipe internationale qui a fait ces découvertes est composée de D. Souami, Laboratoire d’instrumentation et de recherche en astrophysique (LIRA), CNRS, Observatoire de Paris ; I. de Pater, Université de Californie, Berkeley ; S. Renner, Laboratoire Temps Espace (LTE), Observatoire de Paris, et Université de Lille ; M. M. Hedman, Université de l’Idaho ; B. Sicardy, LTE, Observatoire de Paris ; M. el Moutamid, Southwest Research Institute (SwRI), Boulder, Colorado ; et M. R. Showalter, Institut SETI.

Après l’arrêt des observations scientifiques le 15 janvier 2025, de nombreux tests technologiques ont été effectués jusqu’au 27 mars 2025, avant d’envoyer la sonde sur une orbite héliocentrique loin de la Terre, désactiver toute l’électronique de bord et éteindre définitivement le satellite. Son redémarrage n’est plus possible. S’éloignant de plus en plus de la Terre, la sonde Gaia ne sera observable depuis la Terre que jusqu’en 2039 à une distance d’environ 10 millions de km.

Durant les 3827 jours d’observation, les deux télescopes de la sonde Gaia ont balayé 15 300 grands cercles de la sphère céleste et collecté un nombre vertigineux de mesures astrométriques, photométriques et spectroscopiques dont un aperçu est donné ci-dessous.

• Volume de données scientifiques (GB) : 141 064
• Nombre de transits d’objets à travers le plan focal : 267 356 167 925
• Nombre de mesures astrométriques : 2 635 367 940 969
• Nombre de mesures photométriques : 530 852 459 518
• Nombre de transits d’objets à travers le spectrographe : 17 476 697 079
• Nombre de mesures spectroscopiques : 52 066 956 051

L’analyse, encore partielle, de toutes ces données a déjà donné lieu à plus de 17 000 publications dans des journaux à comité de lecture et la publication de 3 catalogues (GDR 1, 2, 3). Le 4^e volume du catalogue (GDR4) sera rendu public le 2 décembre 2026. Il contient – seulement – la moitié des données collectées par Gaia, soit 5,5 années d’observations. Le 5^e et dernier volume du catalogue contenant l’analyse complète des 10,5 années de données est attendu vers 2030.

Depuis les prémices de la mission Gaia à la fin des années 1990, l’Observatoire de Paris contribue l’Observatoire de Paris contribue activement au projet et à l’analyse des données collectées au sein du consortium DPAC. Le Laboratoire Temps Espace (LTE) est quant-à lui plus particulièrement impliqué dans les éphémérides planétaires et le suivi sol du satellite (CU3, GBOT), l’analyse des objets du système solaire observés par Gaia (CU4 : identification, suivi sol des corps observés, détermination des orbites) et la validation du catalogue (CU9 : système solaire et quasars).

Ce prix est décerné au meilleur travail de recherche original, mettant en avant des méthodes théoriques et/ou numériques innovantes en mécanique céleste et en astrodynamique.

Valentin Étienne, doctorant en première année sous la direction de Gwenaël Boué et Nicolas Rambaux, développe un nouveau modèle analytique pour étudier la rotation des corps célestes et, à travers elle, contraindre leur structure interne.

Ces travaux s'inscrivent dans une collaboration étroite avec Clodoaldo Ragazzo, de l'Université de São Paulo, et sont menés au sein de l'équipe ASD du LTE, qui réunit théoriciens des systèmes dynamiques et praticiens de la mécanique céleste.

L'originalité de son travail repose sur l'introduction d'un nouveau formalisme mathématique pour décrire la rotation des corps célestes, ainsi que sur une manière inédite d'étudier le mouvement des fluides au sein de leurs couches liquides — une problématique centrale, car ce mouvement conditionne directement la dynamique de rotation observable. C'est précisément ce second aspect que Valentin Étienne a présenté lors de la conférence internationale CELMEC IX, où ses travaux ont suscité l'intérêt de la communauté. À terme, ce modèle offrira un outil pour explorer la structure interne de corps célestes stratifiés tels que Mercure ou la Lune, dont l'organisation en couches influence de façon subtile mais mesurable leur dynamique de rotation. En reliant plus finement les observations de rotation aux propriétés physiques internes de ces astres, ces travaux devraient contribuer à affiner notre compréhension de la stabilité, de la formation et de l'évolution de ces corps.

• Les positions des astres sont données mois par mois pour préparer les observations : d’un seul coup d’œil, tous les astres du mois sont lisibles ;
• Un chapitre entier est dédié aux méthodes d’observation de différents phénomènes : l’observateur a toutes les clefs pour réaliser des observations scientifiquement utilisables, intégrer un réseau d’observateurs et contribuer ainsi à l’amélioration de la recherche ;
• Les explications nécessaires à l’utilisation des éphémérides sont accompagnées d’exemples ;
• Une multitude d’informations sur les phénomènes observables sont communiquées agrémentées de cartes ;
• Les notions de calendriers, d’échelle de temps et autres connaissances indispensables sont rappelées.

Consultez la table des matières.

• Format 15,5 × 24 cm – 400 pages
• Commander
• Éditeur : EDP Sciences
• Parution le 5 novembre 2026
• ISBN : 978-2-7598-4090-8
• Prix : 19 €

Elles donnent les déclinaisons et angles horaires de Vénus, Mars, Jupiter et Saturne (heure par heure, au dixième de minute près). Elles donnent aussi les heures de levers et couchers du Soleil et de la Lune pour les latitudes comprises entre 70 degrés Nord et 56 degrés Sud.

Traditionnellement utilisées par les marins pour faire le point en mer, elles sont obligatoires pour les navires professionnels et hautement recommandées pour la plaisance.

• Voir la table des matières.
• Format 16 × 24 cm – 496 pages
• Éditeur : Edinautic
• ISBN : 979-10-91632-16-4
• Prix : 44 €