Sous maitrise d’œuvre interne du Cnes, le projet scientifique Microscope, auquel est associé étroitement l’Onera, et qui est actuellement intégré à Toulouse, a pour objectif de tester dans l’espace la validité du principe d’équivalence.

Auparavant des physiciens et non des moindres comme Galilée ou Newton se sont intéressés à la gravitation que ce soit du haut de la Tour de Pise ou du haut d’un pommier. Des expériences qui ont inspiré la fameuse théorie de la relativité générale dans laquelle Einstein identifie gravitation et accélération. Le principe a depuis été vérifié au sol avec une grande précision. Aujourd’hui, le Cnes en proposant l’espace et une application satellitaire, offre un champ d’investigation plus vaste pour tester le principe d’équivalence, qui repose sur l’universalité de la chute libre.

Une expérience spatiale de physique fondamentale
Microscope pour Micro-Satellite à trainée Compensée pour l’Observation du Principe d’Equivalence est un micro satellite de 320 Kg de la filière Myriade, qui concentre défis technologiques et innovations. Il embarque pour les besoins de la mission l’instrument T-Sage, qui a été développé par l’Onera et qui vient tout juste d’être livré au Cnes de Toulouse où s’effectue l’intégration du satellite. Cet instrument, qui est aussi la charge utile du micro-satellite est composé de deux masses de nature différente placées à l’intérieur d’accéléromètres et maintenues sur une même trajectoire grâce à des contrôles électrostatiques. Le principe de l’expérimentation est de mesurer les éventuelles différences d’accélération de contrôle des deux cylindres et mettre en évidence ou non, une violation du principe d’équivalence. Une expérience, qui si elle est vérifiée, ouvrirait alors de nouveaux espaces aux théories de la gravitation.

Un lancement en 2016
Le micro satellite Microscope devrait être lancé en 2016, vraisemblablement en avril avec une fusée Soyouz et sera placé alors sur une orbite polaire héliosynchrone à 700 km d’altitude. La durée de la mission est de deux ans. Deux années durant lesquelles Microscope enregistrera et transmettra les mesures captées dans l’espace avec une précision 100 fois meilleure que toutes les expériences réalisées jusqu’alors dans le monde et sur Terre. Des résultats qui n’entraineront aucune application directe ou indirecte, mais seront d’une très grande utilité à la communauté scientifique internationale.

Un financement grandement porté par le Cnes
Chef du projet Microscope au Cnes, Yves André évalue globalement la participation du Centre spatial au projet à près de 206 M€, incluant les équipements, les investissements et les ressources humaines. La part consacrée aux investissements est de 66 M€ et la contribution aux instruments est de 14 M€. De son côté l’Onera abonde pour 6 M€ au développement et à la réalisation des équipements. Quant à l’ESA, sa participation est à hauteur de 15 M€.
Le Cnes, qui assure la maitrise d’œuvre de la mission Microscope réalise non seulement la conception du système de micro-propulsion, son suivi et son développement, mais également l’intégration et les tests de la charge utile et du satellite.

Etroite collaboration
entre le Cnes et l’Onera
Avec Microscope et l’instrument T-Sage, le Cnes et l’Onera n’en sont pas à leurs premières collaborations. Les deux organismes, qui ont tous deux un établissement sur Toulouse, collaborent depuis un accord cadre de 2012 et la mise en œuvre de programmes d’intérêt commun (PIC) sur des projets dans les domaines notamment des lanceurs, des systèmes orbitaux ou encore de l’environnement spatial. D’ici la fin de l’année 2014, six programmes d’intérêt commun des lanceurs doivent démarrer. Leur but sera de permettre d’améliorer la compréhension des phénomènes complexes dans la conception des lanceurs.

Anne-Marie Veziat

Partenaires de Microscope
• Cnes
• Onera
• Esa
• Zarm (Centre allemand des applications de la microgravité)
• Observatoire de la Côte d’Azur