Optimiser les résultats scientifiques de la mission spatiale ACES/PHARAO H/F

Missions :
Atomic Clock Ensemble in Space (ACES) est une mission spatiale conjointe ESA/CNES dont l’objectif principal est un test amélioré du redshift gravitationnel des horloges tel que prédit par la théorie de la relativité générale d’Einstein (RG). La mission consiste d’une horloge à atomes froids de haute performance (appelée PHARAO et construite en France avec l'expertise du LTE) à bord de la station spatiale internationale et la comparera aux horloges au sol, testant ainsi la prédiction de la RG au niveau 10-6. Cela améliorera les précédents tests utilisant des horloges à bord des satellites Galileo [Delva 2018] ou des horloges sur le Tokyo Sky-tree [Takamoto 2020] d'un ordre de grandeur ou plus.
Le lancement d’ACES a eu lieu le 21 Avril 2025. La recette en vol est encore en cours, mais des données scientifiques sont déjà collectés depuis Octobre 2025. La phase « science » débutera en 2026 pour une durée de minimum 2 ans. Le LTE est fortement impliqué, à tous les niveaux, de la conception de PHARAO jusqu'à l'analyse détaillée des données brutes afin d'extraire la meilleure estimation possible de l'écart de fréquence entre horloges sol et espace et ainsi vérifier si la prédiction de la RG est correcte. Pour ce faire, l'horloge spatiale est comparée aux horloges au sol à l'aide d'un lien micro-ondes (MWL) et d'un lien optique pulsée (ELT). Au LTE, nous traitons les données brutes du MWL [Meynadier 2018] et en extrayons les résultats scientifiques (test RG et autres objectifs scientifiques) [Savalle2019, Enzer 2025]. Le logiciel d’analyse a été développé au LTE sur plus d'une décennie.

[Delva 2018] https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.231101
[Takamoto 2020] https://doi.org/10.1038/s41566-020-0619-8
[Meynadier 2018] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6382/aaa279
[Savalle 2019] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6382/ab4f25
[Enzer 2025] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6382/ae2c36
Activités :
Nous ouvrons un poste CDD de chercheur (niveau post-doc) pour implémenter et optimiser l’analyse de données scientifique finale. En effet, les données contiennent des différents types de bruit et sont affectées par des larges périodes de temps mort (voir [Savalle 2019] pour les détails) donc la méthode statistique optimale pour leur traitement reste à trouver [Savalle 2019, Enzer 2025]. Par ailleurs, il faut tenir compte de nombreux effets systématiques dans l’horloge à bord, le lien MWL, les horloges sol et l’orbitographie. Optimiser la méthode d’analyse, l’appliquer aux données et publier les résultats sera l’activité principale du post-doc, mais il/elle devra aussi contribuer à l’analyse opérationnelle des données brutes.
Contexte de travail :
Le travail aura lieu dans le groupe « Théorie et Métrologie » du LTE. Le poste est initialement pour an avec possibilité de prolongation à deux ans ou plus. Début dès que possible. Pour plus d'
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