Naviguer dans l’espace est une science complexe, il n’est pas toujours évident de déterminer la position d’un vaisseau avec une grande précision. De la précision il en faut pourtant pour savoir quand allumer ses moteurs et réussir des manoeuvres complexes comme le recours à l’assistance gravitationnelle d’un astre.
Bien souvent les sondes et autres vaisseaux se dirigent au moyen de communications avec la terre. Si la liaison est perdu alors il devient dangereux pour le robot l’équipage humain de tenter certaines manoeuvres en totale autonomie. C’est pourquoi la nasa réfléchit à mettre au point un gps galactique un système qui permettrait aux appareils humain de se positionner avec une très grande précision dans le système solaire et peut être même un jour au delà. Le gps et les autres systèmes de navigation par satellite repose sur des horloges atomiques. Grâce à leur très grande précision elle permet de synchroniser le temps à bord des satellites, des stations au sol et des récepteurs, ce qui permet ensuite de calculer le temps de trajet d’une onde électromagnétique est donc de définir une distance entre le satellite émetteur et le récepteur gps. En croisant au moins trois de ces signaux on peut connaître avec précision la position, l’altitude et la vitesse du récepteur sur terre.
Mais l’univers possède lui aussi des horloges de très grande précision : les pulsars. Lorsque des étoiles à neutrons tourner très rapidement sur elle même elles émettent des faisceaux de rayonnement électromagnétique qui balayent périodiquement certaines portions de l’espace un peu comme un phare. En observant l’univers en rayons x on peut facilement les détecter. Les pulsars clignotent ainsi de manière très stable peut-être même plus stable que les horloges atomiques. Ils peuvent donc reprendre le rôle de celle-ci dans le système gps mais a beaucoup plus grande échelle.
En réalité le concept n’est pas tout neuf. Les fameuses plaques embarquées sur les sondes Pioneer 10 et 11 et Voyager 1 et 2 donnent l’emplacement de notre système solaire grâce à une carte des pulsars voisins.
La technologie pourrait être disponible très rapidement : un système de positionnement par pulsar est déjà en test à bord de la station spatiale internationale. Le télescope Nicer a été installé en juin 2017 pour observer les étoiles à neutrons. L’équipe de Zaven Arzoumanian en a profité pour tenter quelques expériences de positionnement par pulsar et les résultats sont très encourageants. Au cours d’un test de deux semaines la position de la station a pu être estimée avec une marge d’erreur de moins de 7 kilomètres la même équipe va maintenant essayer de faire descendre cette marge à 3 puis 1 km. Les conditions en orbite basse ne sont pas optimales : la Terre bloque en permanence une grosse partie du champ d’observation ce qui oblige à jongler entre les pulsars pour obtenir une position. Le système pourrait donc se montrer bien plus efficace dans l’espace profond où les observations sont possibles en continu. Il n’est alors pas impossible d’imaginer que le dispositif atteigne une précision inférieure au kilomètre. Au sein de la Nasa, plusieurs équipes se montrent intéressées pour intégrer ce système dans leurs projets. Il ne faudra probablement donc pas longtemps avant de voir une sonde équipée d’un gps galactique entrer en action.
