La plateforme ACES

Portée par l’ESA, ACES (Atomic Clock Ensemble System) inclut deux horloges atomiques :

• Pharao : horloge atomique par refroidissement d'atomes de césium développée par le CNES
• SHM (Space Hydrogen Maser) : maser à hydrogène spatial développé en Suisse

La charge utile d’un volume de 1 m³ pèse 225 kg et nécessite une puissance électrique de 450 W. Pharao constitue le cœur de la charge utile, et les performances de son standard de fréquence sont combinées avec les caractéristiques du SHM. Le signal de l'horloge ACES fusionne les deux stabilités de fréquence à court et moyen terme de SHM avec la stabilité à long terme et la précision de référence d'une fréquence primaire standard basée sur les atomes froids de césium.

Les différents sous-systèmes

La comparaison à bord d'horloge à horloge (Pharao-SHM) et la distribution du signal d'horloge sont assurées par le FCDP (Frequency Comparison and Distribution Package), alors que tous les processus de manipulation de données sont contrôlés par l’ordinateur de la charge utile externe XPLC (eXternal PayLoad Computer). 

L'un des principaux objectifs de la mission ACES consiste à maintenir à bord une échelle de temps stable et précise qui peut être utilisée pour des comparaisons de standard de fréquence espace-sol aussi bien que sol-sol. 

Le transfert de temps et de fréquence, stable et précis, est obtenu par l'utilisation d'un lien micro-onde (MicroWave Link : MWL) développé spécialement, pour conserver la précision d'ACES dans les transferts de temps avec le sol.

ACES est également doté d'un récepteur GPS qui fournira une position très précise des horloges et d'un lien optique (ELT) qui permet lui aussi un échange de temps performant avec le sol.