La réponse dépasse la curiosité et devient un enjeu technologique, car la moindre variation affecte la navigation, la transmission des données et la précision des opérations sur ce corps céleste. Quelle est l’heure d’une horloge sur Mars? Cette question, qui relevait jusqu’à présent de la science-fiction, a désormais une réponse précise. Une équipe de physiciens a montré que les horloges martiennes tournent légèrement plus vite que leurs homologues terrestres. Ce léger décalage, presque imperceptible à l’œil nu, est devenu une découverte cruciale pour la prochaine ère de l’exploration spatiale, où la synchronisation entre les planètes sera aussi indispensable que le carburant ou l’oxygène.
L’énigme du temps martien
Il ne s’agit pas seulement de la durée du jour sur Mars, qui dépasse de peu les 24 heures de la Terre, mais de la façon dont le temps s’écoule selon des règles physiques différentes. Selon la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein, plus la force de gravité est faible, plus le temps s’écoule rapidement. Sur la planète rouge, dont la gravité représente un cinquième de celle de la Terre, les horloges gagnent de précieuses microsecondes par rapport à celles de la Terre.
Une équipe dirigée par le National Institute of Standards and Technology (NIST) a pu quantifier cette différence avec une précision sans précédent. Les chercheurs ont déterminé qu’en moyenne, les horloges martiennes ont 477 microsecondes d ‘avance sur l’heure terrestre par jour. Ce chiffre fluctue en raison de l’orbite excentrique de la planète rouge et de l’influence de corps tels que la Lune, Jupiter ou Saturne, qui modifient subtilement le champ gravitationnel et, avec lui, la marche du temps martien.
« La tâche a été plus ardue que je ne le pensais au départ », reconnaît Bijunath Patla, physicien au NIST et l’un des responsables de l’étude. Pour parvenir à ces valeurs, l’équipe a utilisé l’« aréoïde » – l’équivalent martien du niveau de la mer – et des outils de mesure gravitationnelle de précision, combinés à des modèles relativistes.
Des microsecondes qui peuvent changer une mission
La différence de temps détectée peut sembler insignifiante – 477microsecondes ne représentent qu’un millième d’un clignement d’œil – mais son impact opérationnel est considérable. Une coordination précise entre la Terre et Mars est essentielle pour les missions qui reposent sur la synchronisation des signaux et la navigation automatisée. Des retards de quelques microsecondes seulement peuvent se traduire par des erreurs critiques dans le contrôle des véhicules à distance, l’alignement des satellites ou le transfert de données.
De plus, ces différences ne suivent pas un schéma rigide. La variation peut atteindre 226 microsecondes supplémentaires par jour à différents moments de l’année martienne, en raison de l’excentricité orbitale. Cet effet, bien que plus faible, est également observé sur la Lune, où les horloges sont en avance de 56 microsecondes par jour sur les horloges terrestres, mais de manière beaucoup plus stable.
Synchronie, futur et science-fiction
La précision du temps va au-delà de la technologie ; c’est le pont qui rapproche la réalité des visions futuristes de colonies sur d’autres mondes. « C’est ce qui nous rapproche le plus de la vision de science-fiction d’une expansion à travers le système solaire », a déclaré M. Patla.
Actuellement, les communications entre les deux planètes sont retardées de plusieurs minutes, mais une base de temps commune permettra de développer des réseaux synchronisés capables de minimiser la perte d’informations et d’améliorer les communications en temps quasi réel.
Mars représente également un laboratoire naturel irremplaçable pour tester les principes de la physique relativiste dans différents environnements et pour tester les modèles de dilatation du temps. « Il faudra peut-être attendre des décennies avant que la surface de Mars ne soit recouverte de traces de rover, mais il est utile d’étudier dès maintenant les défis que pose l’établissement de systèmes de navigation sur d’autres planètes et lunes », a déclaré Neil Ashby, du NIST, lors d’un discours devant la Société américaine d’astronomie.
Vers un étalon de temps interplanétaire
La recherche menée par le NIST ne s’est pas limitée à des avancées théoriques. Le groupe, qui a été le premier à concevoir un étalon de temps pour la Lune, a proposé en 2024 une méthodologie similaire pour Mars, capable de comparer les cadences des horloges sur différents corps célestes.
La publication dans The Astronomical Journal, soutenue par l’American Astronomical Society, souligne que l’existence de normes analogues au temps universel coordonné (UTC) sera indispensable à mesure que l’activité humaine s’étendra au-delà de l’orbite terrestre.
Pour la première fois, l’humanité dispose des données nécessaires pour concevoir des infrastructures de chronométrage évolutives adaptées à des environnements aussi différents que l’environnement martien. Cette réalisation ouvre la voie à une navigation interstellaire plus précise, à des communications moins vulnérables et, surtout, à une ère où la réponse à la question « Quelle heure est-il sur Mars ? » ne sera plus une énigme, mais une question fondamentale pour la vie et le travail au-delà de la Terre.
