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L’entreprise Vaucher Manufacture Fleurier m’a invité à une réflexion sur le temps martien à l’occasion de Baselworld 2016 (17 au 24 mars) où elle exposera une horloge martienne (voir aussi ses flyers). Je voudrais vous en faire part.
Les données du problème sont les suivantes : Mars a des journées un peu plus longues que la Terre puisqu’elle tourne sur son axe en environ 24 heures 39 minutes (2,75% plus lentement que la Terre); elle a aussi des années plus longues puisqu’on y compte environ 668,59 jours martiens (qu’on appelle « sol »), ce qui fait environ 687 jours terrestres (plus exactement 686,97) ; enfin ses saisons sont de durées inégales car son orbite est très « excentrique » à la différence de celle de la Terre qui est quasiment circulaire (206 millions de km au périhélie et 249 millions de km à l’aphélie). Cela implique que la vitesse de circulation de Mars sur son orbite est nettement plus grande lorsqu’elle se rapproche du soleil (26 km/seconde au périhélie) que lorsqu’elle s’en éloigne (21km/sec à l’aphélie). Rappelons que dans l’espace, entraînées par la gravité, les planètes « tombent » sur le soleil mais sans jamais l’atteindre du fait de la force centrifuge qui résulte de leur vitesse.
Les questions qui m’étaient posées par Vaucher étaient de savoir si sur Mars on devrait adopter un système de mesure du temps propre à la planète ou conserver les normes terrestres. Les réponses ne sont pas évidentes. Pour les donner on peut distinguer le temps court (le jour) et le temps long.
Pour le temps court le choix se pose de conserver la seconde terrestre ou d’adopter une « seconde martienne ». Selon la « jolie » définition de 1997, la seconde (terrestre) est un multiple de la période de l’onde émise par un atome de césium 133 lorsque l’un de ses électrons change de niveau d’énergie (définition à laquelle on a voulu ajouter en 1997 qu’il s’agissait d’un atome au repos à la température de 0 K). Une seconde martienne comprendrait donc un nombre légèrement plus élevé de telles oscillations que la seconde terrestre. Si on choisit la deuxième option (seconde martienne) on obtient exactement 24 heures dans un « sol » mais on a des secondes, des minutes et des heures qui sont toutes un peu plus longues que leurs homologues terrestres (2,75%). C’est très bien pour les robots et les hommes qui un jour se trouveront sur Mars mais c’est beaucoup moins bien pour leurs correspondants sur Terre ou pour leur correspondance avec la Terre et, pendant très, très, longtemps les (futurs) Martiens auront énormément besoin de la Terre. Imaginez les occasions d’erreurs (ne pas oublier de mentionner « martien » après les divisions du temps quand on parle de Mars) et les complications avec les machines sophistiquées fonctionnant sur Mars avec une horloge, qui seront toutes fabriquées sur Terre. La solution « facile », et celle qui est adoptée actuellement par les opérateurs des robots présents sur Mars, c’est de travailler avec les deux systèmes. A mon avis cela continuera « très longtemps ». Les Martiens auront « longtemps » la nécessité de se référer à l’un ou à l’autre. Et puis, imaginez un futur encore plus lointain où l’homme s’installera sur d’autres corps célestes. Va-t-on dans chaque cas adopter exclusivement le système local ? Certainement pas car il n’y aurait plus de communication possible entre les différents astres peuplés par l’Homme. Ceci dit, si on conserve les références terrestres en vivant sur Mars, il ne faudra pas oublier de remettre sa montre tous les matins à l’heure en enlevant 39 minutes et 35 secondes (et si on passe d’un fuseau horaire à l’autre, en ajoutant 1/12ème de 39′ et 35”).
Pour le temps long, l’année et les divisions internes à l’année, le problème est un peu différent.
On ne peut pas conserver les mois terrestres. 12 fois une trentaine de jours ne couvrent pas les 668,59 « sols » et des mois conservant le même nom mais avec un nombre de sols doublé, n’auraient pas grand intérêt parce que ces mois seraient (presque) toujours en décalage par rapport à la Terre. A mon avis, le mieux serait de se référer d’abord aux saisons martiennes (qui garderaient leur nom terrestre puisqu’elles exprimeraient les mêmes notions de températures et de longueur relative nuit/jour), et ensuite, pour mieux se situer à l’intérieur, de les diviser chacune en trois mois martiens, portant des noms martiens du fait de leur différence importante avec les nôtres. NB : les saisons martiennes, comparables aux nôtres, résultent de l’inclinaison de 25°2 de l’axe de rotation de la planète par rapport au plan de son orbite (pratiquement celui de l’écliptique).
Le choix des noms reste totalement ouvert. Certains ont déjà proposé des noms de dieux grecs ou d’hommes célèbres (cf proposition de Michael Allison, professeur émérite à l’Institut Goddard d’Etudes Spatiales, dans le cadre de « Mars 24 ») mais je les rejetterais car ils ne portent aucune notion de l’évolution du temps sur l’année. Je préférerais de beaucoup la proposition faite par Robert Zubrin (fondateur de la Mars Society) de choisir les noms des constellations du Zodiac au-devant desquelles Mars, vue du Soleil, passe en parcourant une orbite complète. Ces noms auraient l’avantage de lier Mars à l’histoire de la Terre et d’être aussi martiens astronomiquement qu’ils sont terriens sur Terre.
Reste le choix du référentiel de départ. Pour le moment la datation est simplement, pour chaque mission robotique, le nombre de sols écoulés depuis le début de la mission. On peut continuer comme cela jusqu’à une occupation permanente de la planète par l’homme. Lorsque cette installation commencera, je pense qu’on prendra aussi, naturellement, la date de début de la mission qui sera devenue permanente ou plutôt celle du solstice d’hiver, martien, précédant cette première installation. On laissera ainsi complètement tomber le 29 décembre 1873, point de départ aujourd’hui utilisé de temps en temps mais qui n’est pas officiel; il a été choisi en 1877 par les astronomes britanniques parce qu’il était, dirent-ils, antérieur à la première observation jamais effectuée à la surface de Mars (tempête de poussière globale de 1877). Ceci dit, à mon avis, les « Martiens », nos descendants, continueront à se référer à notre histoire, également la leur, et à notre référentiel, année théorique de la naissance de Jésus, parce que, comme la seconde, elle est une référence universelle. En 2126 (par exemple) on continuera à se référer à ce « début », notre référentiel commun, plutôt qu’à parler de l’année martienne 134 (en comptant les années martiennes de 668,59 sols depuis 1873).
Mais, in fine, ce sera aux Martiens futurs de choisir le référentiel qu’ils voudront ! En attendant, pour rêver, aller visiter le stand de Vaucher Manufacture à Baselworld (voir lien ci-dessous “Image à la Une”).
Liens : Mars24, Dr Michael Allison : http://www.giss.nasa.gov/tools/mars24/help/notes.html
Lectures:
The “Case for Mars” de Robert Zubrin : en Anglais, chez Amazon
“Cap sur Mars” (traduction française du précédent), chez Payot et, sur demande, à la Mars Society Switzerland.
Image à la Une : horloge “dual time” affichant simultanément l’écoulement du temps sur Mars et sur Terre. Maquette réalisée par Vaucher Manufacture Fleurier (Val de Travers, Canton de Neuchâtel). Copyright Vaucher Manufacture Fleurier. Vaucher est exposant à Baselworld, stand C25 2.2. Lien vers le site de la société: http://www.vauchermanufacture.ch/