Publié le 17 décembre 2025 00:56:00. Si l’humanité envisage de s’installer sur Mars, une question fondamentale se pose : comment mesurer le temps sur la planète rouge ? Des physiciens ont récemment déterminé que le temps s’écoule légèrement plus vite sur Mars, une différence cruciale pour les futures communications et la navigation interplanétaire.
- Le temps s’écoule en moyenne 477 microsecondes plus vite par jour martien que sur Terre.
- Cette différence est due à la gravité plus faible de Mars et à l’influence gravitationnelle combinée du Soleil, de la Terre, de la Lune et des planètes géantes.
- Une synchronisation précise des horloges est essentielle pour le développement d’un « Internet du système solaire » et de systèmes de navigation performants.
Nous tenons pour acquis la précision de nos horloges terrestres, grâce aux horloges atomiques, au GPS et aux réseaux de communication ultra-rapides. Pourtant, comme l’avait déjà démontré Albert Einstein il y a plus d’un siècle, le temps est relatif et son écoulement varie en fonction de la gravité et du mouvement. Cette relativité temporelle pose un défi majeur pour l’alignement des horloges, non seulement sur Terre, mais aussi entre les planètes.
Une journée sur Mars, c’est-à-dire une rotation complète sur son axe, dure 40 minutes de plus qu’une journée terrestre. De même, une année martienne, soit une révolution complète autour du Soleil, s’étend sur 687 jours terrestres. Cependant, la question clé pour les scientifiques est de déterminer la différence exacte entre une seconde sur Mars et une seconde sur Terre.
Les physiciens du National Institute of Standards and Technology (NIST), l’institut national américain des normes et technologies, ont relevé le défi. Leurs recherches, publiées dans le The Astronomical Journal, révèlent que les horloges sur Mars fonctionnent en moyenne 477 microsecondes (0,000477 secondes) plus vite par jour terrestre. Cette valeur peut fluctuer entre 226 et 477 microsecondes en raison de l’orbite excentrique de Mars et de l’attraction gravitationnelle des autres corps célestes du système solaire.
Selon la théorie de la relativité générale d’Einstein, le temps s’écoule plus lentement dans les champs gravitationnels intenses. Mars, avec une gravité de surface environ cinq fois inférieure à celle de la Terre, voit donc ses horloges avancer. Mais d’autres facteurs entrent en jeu, notamment la vitesse de rotation de la planète et, surtout, l’influence gravitationnelle du Soleil, de la Terre, de la Lune et des géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne. L’orbite plus excentrique de Mars, contrairement à celle plus stable de la Terre et de la Lune (où le temps s’écoule 56 microsecondes plus vite par jour), provoque des variations temporelles plus importantes.
Le calcul a nécessité une approche complexe. Les chercheurs du NIST ont dû définir un point de référence à la surface de Mars, analogue au niveau de la mer sur Terre, et combiner des données accumulées sur plusieurs années grâce aux missions martiennes avec les équations d’Einstein. Comme ils le reconnaissent, il s’agissait de résoudre un problème à quatre corps – le Soleil, la Terre, la Lune et Mars – ce qui rendait l’équation particulièrement ardue.
Pourquoi s’intéresser à de telles fractions de microsecondes ? La réponse réside dans la communication et la navigation. Les réseaux modernes, comme la 5G, exigent une synchronisation d’une précision supérieure au dixième de microseconde. Pour envisager un « Internet du système solaire » ou des systèmes de navigation précis pour les voyages vers Mars, une synchronisation parfaite des horloges est indispensable.
Déterminer l’heure martienne représente donc une étape cruciale vers les futures missions, qu’elles soient robotiques ou habitées. Au-delà de l’aspect technologique, cette recherche a une portée scientifique plus large. Pour la première fois, nous comprenons précisément comment la relativité du temps se manifeste sur une autre planète. Selon les physiciens du NIST, il ne s’agit pas seulement d’une avancée technologique, mais aussi d’une validation et d’une extension des théories d’Einstein.