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En savoir plus: les échelles de temps |
En savoir plusLe Temps atomique international TAI est une échelle scientifique que les astronomes utilisent pour l’interprétation dynamique des mouvements des astres naturels et artificiels. Aucun signal horaire ne le diffuse directement. Mais on verra plus loin, à propos du temps universel coordonné, comment on peut dater les observations en TAI, l’exactitude relative étant de 10 à 20 nanosecondes ;
Le Temps universel UT1 est nécessaire pour fixer la position de la Terre dans son mouvement de rotation. Il sert pour la navigation et la géodésie astronomiques, pour la navigation spatiale. En astronomie, il faut le connaître pour interpréter les éclipses, les occultations, les mesures de périodes de pulsars. En géophysique, il est, par comparaison au TAI, un témoin des irrégularités de la rotation terrestre. La précision ultime avec laquelle on peut l’obtenir actuellement est de 0,01 ms. Mais ceci demande d’avoir accès au TAI avec une précision au moins aussi bonne et aux publications du Service International de la rotation terrestre (IERS)(1). On verra cependant qu’on l’obtient directement à 0,1 s près par les signaux horaires du système UTC ;
Le Temps universel coordonné(2) UTC n’est autre que le TAI, mais décalé d’un nombre entier de secondes, de façon à se conformer approximativement au UT1. Les signaux horaires radio émis en haute fréquence, essentiellement destinés aux navigateurs, diffusent UTC ; si l’on tient compte du temps de propagation, les incertitudes peuvent être réduites à 1 ms environ. Mais il est maintenant bien plus pratique de faire appel aux émissions des satellites du « Global Positioning System » (GPS) ; avec des récepteurs appropriés on obtient en permanence et sans aucune correction UTC à 1 μs près environ. Si l’on a besoin d’une exactitude encore supérieure, il faut faire appel aux publications du Bureau international des poids et mesures (BIPM)(1) qui fournissent des corrections au temps du GPS. Les incertitudes sont alors réduites à 10 ou 20 ns. Ces méthodes donnent accès au TAI, après correction d’un nombre entier de secondes qu’il faut connaître. D’après les accords internationaux en vigueur, UTC ne doit pas s’écarter de plus de 0,9 s de UT1. Le tableau suivant donne la différence entre TAI et UTC depuis 1983.
| Intervalle de validité | TAI -UTC | TT - UTC |
|---|---|---|
| 1 juillet 1983 - 1 juillet 1985 | 22 s | 54,184 s |
| 1 juillet 1985 - 1 janvier 1988 | 23 s | 55,184 s |
| 1 janvier 1988 - 1 janvier 1990 | 24 s | 56,184 s |
| 1 janvier 1990 - 1 janvier 1991 | 25 s | 57,184 s |
| 1 janvier 1991 - 1 juillet 1992 | 26 s | 58,184 s |
| 1 juillet 1992 - 1 juillet 1993 | 27 s | 59,184 s |
| 1 juillet 1993 - 1 juillet 1994 | 28 s | 60,184 s |
| 1 juillet 1994 - 1 janvier 1996 | 29 s | 61,184 s |
| 1 janvier 1996 - 1 juillet 1997 | 30 s | 62,184 s |
| 1 juillet 1997 - 1 janvier 1999 | 31 s | 63,184 s |
| 1 janvier 1999 - 1 janvier 2006 | 32 s | 64,184 s |
| 1 janvier 2006 - 1 janvier 2009 | 33 s | 65,184 s |
| 1 janvier 2009 - 1 janvier 2012 | 34 s | 66,184s |
| 1 janvier 2012 - 1 janvier 2015 | 35 s | 67,184s |
| 1 janvier 2015 - 1 janvier 2017 | 36 s | 68,184s |
| 1 janvier 2017 - | 37 s | 69,184s |
Les temps en usage, transmis par exemple par les horloges parlantes et les stations de radiodiffusion des divers pays, dérivent de UTC par addition d’un nombre entier d’heures. UTC est donc la seule échelle de temps mondiale directement accessible aux observateurs et c’est celle dans laquelle doivent être datés les évènements scientifiques, en particulier les observations astronomiques. La plupart des émissions de signaux horaires radio diffusent suivant un code simple, uniformisé et audible une correction appelée DUT1 qui permet de corriger UTC pour avoir UT1 avec une erreur maximale de 0,1 s. Les utilisateurs qui veulent connaître UT1 avec une précision encore meilleure doivent faire appel aux circulaires de l’IERS qui donnent des tables des valeurs de UT1 – UTC. Pour avoir plus de détails, on peut consulter le Service international de la rotation tesrrestre ;
Le Temps des éphémérides TE fut la meilleure répresentation du temps uniforme avant l’apparition du temps atomique. Il reste, de ce fait, indispensable pour interpréter les observations anciennes. Pour les travaux sur les données récentes, il est remplacé par des échelles de temps liées au temps atomique dont la définition prend en compte les effets de la relativité générale. Ainsi les éphémérides géocentriques sont exprimées dans une échelle qui est en pratique TAI + 32,184 s. Cette échelle qui prolonge le TE, depuis le 1 janvier 1977, a reçu le nom de Temps terrestre, TT. En 2018, on a approximativement TT – UTC = 69,2 s. C’est cette valeur qui a été utilisée pour les calculs de cette édition de le "Guide des Données Astronomiques" . La figure 8 de l'ouvrage donne sous forme graphique les différences des échelles de temps par rapport au TAI. La figure 9 de l'ouvrage montre deux extraits détaillés ;
Le Temps dynamique barycentrique TDB est une échelle de temps-coordonnée recommandée par l’UAI en 1976 pour les éphémérides et les théories dynamiques rapportées au barycentre du système solaire. TDB diffère du temps terrestre TT par des termes périodiques et des termes de Poisson. En 1991, l’UAI a recommandé de remplacer TDB par le temps coordonnée barycentrique TCB.
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(1) IERS central bureau, Richard-Strauss Allee 11, D 60598 Frankfurt/main, Allemagne. IERS-EOC, Observatoire de Paris, 61 avenue de l’observatoire, 75014 Paris.
(2) Lorsqu’il n’y a pas lieu de distinguer entre UTC et UT1, c’est-à-dire lorsqu’une précision d’une seconde suffit, la notation abrégée UT est admise. L’usage des initiales GMT (ou TMG) qui prête à confusion est fautif ; l’Union Astronomique Internationale a instamment demandé qu GMT soit remplacé par les désignations appropriées, UT1, UTC, UT. Cette Union a aussi recommandé les désignations TAI, UT1, UTC, UT dans toutes les langues.
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