T2L2 (Transfert de Temps par Lien Laser) : L’instrument spatial T2L2 a été décidé en 2005, pour un vol à bord du satellite Jason2. Ce système repose donc sur un instrument embarqué, associé à une horloge (l’Oscillateur Ultra-Stable, DORIS), et sur un réseau de stations laser au sol équipées d’horloges et de moyens de télémétrie laser.
L’OCA a adapté les techniques de télémétrie laser au domaine du transfert de temps et a développé des liens laser dédiés à la synchronisation d’horloges distantes. Le Centre National d’Études Spatiales (CNES) et l’OCA ont développé le projet T2L2 (Transfert de Temps par Lien Laser) avec pour objectif de réaliser des transferts de temps avec une stabilité meilleure que une picoseconde. Le projet est embarqué sur le satellite d’altimétrie Jason2 (lancé en juin 2008). Voir le site du Centre de Mission Scientifique de l’OCA.
Principe
Les stations laser au sol tirent en direction du satellite en enregistrant les dates de départ des impulsions laser dans leur temps local. A bord du satellite, l’instrument T2L2 enregistre la date d’arrivée des photons dans le temps de bord. A l’image de la télémétrie laser classique, un rétro- réflecteur renvoie une partie des photons vers les stations terrestres qui enregistrent leurs dates de retour dans le temps local. Après téléchargement en temps différé des dates enregistrées à bord et réunification des données sol et espace, il alors possible de calculer le décalage entre les horloges sol et bord.
Le transfert de temps sol espace ainsi réalisé peut être mise en œuvre aux mêmes instants par plusieurs stations laser en visibilité commune du satellite; l’association de deux transferts de temps sol espace permet de constituer un transfert de temps sol sol entre les deux stations.
Historique
L’instrument T2L2, initialement pressenti pour voler sur la mission MIR en 1999, puis avec la mission ACES, a été accepté par le Centre National d’Études Spatiales (CNES) en juillet 2005 pour être embarqué comme passager sur le satellite d’altimétrie Jason2. Note :l’étude industrielle de l’instrument T2L2 a démarré alors que son emport était envisagé sur MIR 99. Elle a ensuite été reprise dans le cadre d’ACES. Bien que T2L2 ait été écarté d’ACES en 1999, l’étude s’est poursuivie jusqu’au terme de la phase B instrument.
Aujourd’hui, l’association de T2L2 à la mission Jason2 permet de construire une synergie avec la caractérisation de la référence de fréquence du système de positionnement DORIS et la restitution d’orbite par télémétrie laser une voie. T2L2 devrait apporter un moyen d’expertise externe de l’oscillateur (OUS) de DORIS, dont l’absence se fait ressentir sur Jason1 compte tenu de la sensibilité plus élevée que prévu de l’OUS aux radiations.
Jason2 représente une excellente opportunité car son altitude élevée permet d’envisager des transferts sur des temps d’intégration très longs dans un mode de vues communes (deux stations peuvent « voir » le satellite sur le même passage) pour la plus part des liens continentaux.
La mission T2L2 présente une opportunité d’enrichir les résultats de la mission ACES à l’horizon 2013 et plus. Les communautés scientifiques de Temps / Fréquence et de Physique Fondamentale devraient disposer ainsi d’une continuité en matière de liens de très haute stabilité à même de comparer des horloges à 10-16 ou 10-17.