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Système de référence temps-espace (SYRTE) - UMR 8630

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Contact

Coordination du pôle énergie, matière et Univers :

- Maryvonne Gerin
- Pascal Vincent
- Bernard Perrin
- Thibaud Coradin
- Stéphane Carniato

Energie, matière et Univers

  • 1050 enseignants-chercheurs et chercheurs
  • 590 personnels d'appui à la recherche
  • 700 doctorants
  • 35 unités de recherche
  • 7 écoles doctorales

Système de référence temps-espace (SYRTE) - UMR 8630

Situé à l'Observatoire de Paris, le SYRTE - Systèmes de Référence Temps-Espace - est une unité mixte de recherche (UMR 8630) du CNRS, de l'Observatoire de Paris et de l'Université Pierre & Marie Curie (Paris 6).

Alliant recherche de très haut niveau et services scientifiques, le SYRTE se place aujourd'hui au premier rang international dans des champs disciplinaires variés : métrologie du temps et des fréquences, systèmes de référence célestes, rotation de la Terre, histoire des sciences. La pluridisciplinarité du SYRTE se retrouve aussi dans ses compétences transverses - théorie, instrumentation, traitement et anaylse de données - et dans la diversité de ses objectifs qui vont de la physique fondamentale jusqu'au transfert industriel.
Laser

Le SYRTE a des partenariats avec plusieurs organismes publics et des industriels, dont notamment le CNES, la DGA, l'ESA, le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM), Thales et Sodern.

Parallèlement à ses activités de recherche, le SYRTE assure des services nationaux et internationaux. Il compte en son sein le LNE-SYRTE, chargé par le Laboratoire National de Métrologie et d'Essais (LNE) de la responsabilité des références nationales de temps et de fréquence. Il compte également plusieurs services du Service International de la Rotation Terrestre et des Systèmes de Référence (IERS) et d'organismes associés.

Ses équipes participent à l'enseignement universitaire, à la formation des maîtres et à la diffusion de la culture scientifique auprès du public.

Dans cette page

Activités de recherche

Le département SYRTE effectue des recherches selon trois axes thématiques a) Métrologie temps/fréquence et capteurs inertiels : ce domaine regroupe horloges atomiques, horloges optiques et capteurs inertiels, où l’exploitation des propriétés atomiques procure en particulier l’unité ayant la meilleure exactitude (≈ 4×10-16), la seconde, fondée sur une transition de l’atome de césium
- développement d’horloges atomiques dans le domaine micro-onde : fontaines, horloges compactes, horloges sur puce
- développement d’horloges optiques, horloges atomiques dont la fréquence de référence se situe dans le domaine optique
- développement de capteurs inertiels à ondes de matière
- transferts de temps : GPS vue commune, GPS phase, transfert satellite deux voies (aller-retour) b) Espace :
- systèmes de référence célestes
- rotation de la Terre et géodésie spatiale
- analyse des données Laser-Lune c) Histoire des sciences : une équipe étudie l’histoire de l’astronomie (15e-18e s.) et de la relativité

D’autre part, une équipe de théoriciens travaille transversalement sur les axes thématiques a et b en relativité, interférométrie atomique et en évolution du système d’unités

Equipes et thématiques de recherche

a) Métrologie Temps/fréquence et capteurs inertiels 

Horloges atomiques micro-ondes (responsables P. LAURENT et S. BIZE)

- fontaines atomiques :

·        fontaine à césium FO1

·        fontaine mobile FOM, ancien prototype PHARAO

·        fontaine double césium-rubidium F02 unique au monde

- PHARAO : Projet d’horloge atomique à refroidissement d’atomes en orbite

- horloges compactes :

·        HORACE (Horloge à refroidissement d’atomes en cellule)

·        CPT (Coherent population trapping)

- horloges sur puce : projet TACC (Trapped atom clock on a chip))

Horloges optiques (responsable P. LEMONDE)

- à strontium 

- à mercure  

Capteurs inertiels (responsable A. LANDRAGIN)

- gyromètre

- gravimètre, en liaison avec le projet Balance du watt au LNE

Transfert de temps (responsable J. Achkar)

- par GPS

- par système deux voies (TWSTFT pour "Two way satellite time and frequency transfer")

b) Espace (responsable J. SOUCHAY)
- 

  • rotation de la Terre et géodésie spatiale
  • systèmes de référence célestes
  • centre d’analyse des données Laser-Lune

Equipe "Théorie et métrologie" : travaux transversaux sur les thématiques a et b en liaison avec la métrologie de haute performance (responsable P. TEYSSANDIER)
- 

  • Relativité
  • Interférométrie atomique
  • Système international d’unités (SI)

c) Histoire des sciences : (responsable M. LERNER)
- 

  • Histoire de l’astronomie (XVIe au XVIIIe siècle)
  • Histoire de la relativité
Projets en cours
  • Fontaines : améliorées en permanence avec une finalité d’exactitude ultime (actuellement 4×10-16) et pour des tests de physique fondamentale.
  • PHARAO : projet initié par le CNES au SYRTE en coopération avec le LKB (ENS + UPMC) ; prévu pour être lancé en 2013, il vient de passer avec succès la phase du modèle d’ingéniérie.
  • capteurs inertiels : développement d’un gyromètre ainsi que d’un gravimètre qui participera à la Balance du Watt (LNE) - en parallèle avec quelques autres projets similaires au niveau mondial, celle du LNE contribuera à une nouvelle définition du kilogramme, seule unité encore définie par un artefact.
  • TACC (IFRAF) : développement de puces à atomes en coopération avec le Laboratoire Kastler Brossel (ENS-UPMC) et la TUM (Munich).
  • HORACE et CPT, deux technologies d’horloges compactes bien adaptées à des applications spatiales de haute performance.
  • Horloge optique à strontium (atome), horloge optique à mercure (atome) : ces horloges optiques sont les horloges atomiques du futur. Après seulement quelques années de développement, l’horloge à atomes de strontium présente déjà une exactitude proche de 10-15.
  • projets Copernic et d’Alembert (histoire de l’astronomie).
  • contributions aux projets EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service), GAIA, Galileo, LISA, OSCC (Optically pumped space cesium clock), SAGAS (dans le cadre Cosmic Vision), T2L2 (Time transfer by laser link)...
Avancées scientifiques, résultats marquants
  • exactitude de fontaine à césium : 4×10-16
  • horloge optique strontium : estimation préliminaire de l’exactitude à 2.5×10-15
  • excellentes stabilités de fréquence pour les horloges compactes HORACE et CPT
  • obtention des premiers atomes froids lévitant sous la puce à atomes (projet TACC)
  • compilation du LQAC (large quasar astrometry catalog) contenant plus de cent mille quasars
Ecoles doctorales
  • ED 127 - Astronomie et astrophysique d’Ile de France
  • ED 288 - Ondes et matière 
  • ED 254 - Informatique, Télécommunications et Electronique (UPMC) Sciences de la Matière (Rennes 1) 
  • ED 107 - Physique de la région parisienne
Partenariats scientifiques
Locaux

Dans le cadre de l’ IFRAF, Institut francilien de recherche sur les atomes froids soutenu par la Région Ile de France, le SYRTE a des coopérations étroites avec le LKB (laboratoire Kastler Brossel, ENS et UPMC), l’IOTA (Institut d’optique théorique et appliquée), le LPL  (laboratoire de Physique des lasers) et l’ONERA. 

Nationaux

En tant que laboratoire national de métrologie temps/Fréquence, le LNE-SYRTE a un lien privilégié avec le LNE (Laboratoire national de métrologie et d’essais) pour toutes les activités métrologiques, qui se traduit en particulier par la participation au projet balance du watt du LNE. Le CNES et la DGA sont également des partenaires de longue date.

Internationaux

De par ses activités de recherche ou de service en métrologie et en astronomie, le SYRTE est partenaire scientifique de plusieurs organismes internationaux tels que le Bureau international des poids et mesures (BIPM), l’Agence spatiale européenne (ESA), le Service international de la rotation de le terre (IERS), le Service de référence céleste international (ICRS)...

Partenariats industriels
  • SODERN (filiale EADS) dans le cadre du projet PHARAO
  • THALES (TED, Vélizy) dans le cadre d’un développement d’horloges à jet de césium pour Galileo (contrat ESA)
  • THALES dans le cadre d’un brevet de laser à cavité étendue
Principaux équipements
  • Horloges à césium (×8)
  • Masers à hydrogène (×4)
  • Récepteurs GPS (×3)
  • Système de transfert de temps deux-voies par satellite
  • Oscillateur cryogénique ultra-stable
  • Horloge à jet de césium de laboratoire JPO
  • Fontaines à atomes de laboratoire (×3)
  • Lasers "femto-seconde" métrologiques
  • Synthétiseurs de fréquence
  • Compteurs hyperfréquences…
Principales publications

 

Coordonnées
Coordonnées
Directeur
DIMARCQ Noël
01 40 51 22 53
noel.dimarcq@upmc.fr
Adresse physique
Observatoire de Paris
61, avenue de l'Observatoire
75014 Paris

Courriel du laboratoire
direction.syrte@obspm.fr

Site web
http://syrte.obspm.fr/
Adresse postale
Observatoire de Paris, 61 avenue de l'Observatoire - 75014 Paris

Contact communication
BARILLET Roland
01 40 51 20 01 ou 22 42
roland.barillet@obspm.fr
Contact administratif
PAILLER Marine

marine.pailler@obspm.fr


Effectifs
Enseignants-chercheurs :
9 (incluant astronomes)

Chercheurs :
41

Personnels d'appui à la recherche :
28

Post-doctorants :
6

Doctorants :
20

Surface :
1638 m2



19/11/13