Le 16 janvier dernier, le Cnes (Centre national d’études spatiales), l’agence spatiale allemande DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), la Commission européenne, Airbus Defence and Space, l’espagnol GMV et le grec Praxi Network (Forth) ont lancé officiellement la première phase du projet Carioqa (Cold Atom Rubidium Interferometer in Orbit for Quantum Accelerometry). Selon les six partenaires, il s’agit d’une étape majeure dans le développement d’une mission de démonstration technologique qui vise à spatialiser un capteur quantique permettant de réaliser des mesures d’accélération à l’aide d’atomes froids.

Ces accéléromètres atomiques constituent un enjeu majeur pour l’Europe, au sein de laquelle la France et l’Allemagne jouent un rôle essentiel, dans le cadre du déploiement d’une future capacité spatiale européenne opérationnelle. Mais il est nécessaire d’éprouver au préalable la spatialisation des accéléromètres quantiques qui représente un défi colossal tant les performances requises pour les applications spatiales sont exigeantes.

Dans cette perspective, la mission Carioqa ambitionne d’embarquer et de tester le premier accéléromètre atomique à bord d'un satellite à l’horizon 2030. La mission permettra d’augmenter les niveaux de maturité technologique de ces instruments en validant les briques essentielles à leur fonctionnement. Elle permettra également de démontrer la maîtrise des performances de ces instruments en vol.

Parmi les perspectives d’usage de cette nouvelle métrologie figurent notamment la mesure du champ de gravité de la Terre, le suivi du cycle de l’eau ou les risques sismiques. Les futures missions de géodésie spatiale bénéficieront ainsi de cette technologie pour améliorer les connaissances dans le domaine de l’hydrologie, de l’océanographie et de la glaciologie. À terme, ajoutent les partenaires du projet Carioqa, ces applications aideront à gérer durablement les ressources, mais aussi à prévenir les catastrophes naturelles grâce à une meilleure compréhension du changement climatique.

Le projet vise aussi à renforcer des applications futures dans le domaine de la recherche en physique fondamentale avec plus particulièrement la possibilité de tester le principe d’équivalence faible (selon lequel la masse inertielle et la masse gravitationnelle sont égales quel que soit le corps).

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