<p>Comment mesure-t-on le temps dans l’espace ?</p>

Comment mesure-t-on le temps dans l’espace ?

À bord de l'ISS, le Soleil se lève seize fois par jour : impossible de s'y fier pour donner l'heure. De l'UTC suivi par les astronautes aux horloges atomiques, en passant par le futur temps lunaire et le sol martien, voici comment on mesure le temps loin de la Terre. Et comment nos montres Lunar 1969 et RED 3,721, porteuses de fragments de météorites, en racontent l'histoire.

Quel repère horaire utilisent les astronautes à bord des missions spatiales ?

En orbite, impossible de se fier à la lumière du jour pour organiser une mission : la Station spatiale internationale parcourt la Terre à près de 28 000 km/h et boucle une révolution complète en environ 90 minutes.

La Station spatiale internationale en orbite de nuit, au-dessus des lumières des villes (crédit : NASA)

Il faut donc choisir un repère commun. Faut-il suivre l'heure de Houston, celle de Moscou, ou tout autre fuseau rattaché à l'un des centres de contrôle partenaires ? C'est le Temps Universel Coordonné (UTC) qui s'impose, précisément parce qu'il échappe à cette logique nationale.

Neutre et détaché de tout méridien particulier, l'UTC permet aux équipes au sol, qu'elles soient basées aux États-Unis, en Russie ou ailleurs en Europe, de coordonner leurs échanges avec l'équipage sans calcul de décalage ni ambiguïté. Les tâches scientifiques, les créneaux de communication avec les familles, les horaires de sport ou de repos : tout s'organise selon ce même repère, commun à tout l'équipage, quelle que soit sa nationalité.

À quoi ressemble une journée en orbite quand le Soleil se lève 16 fois ?

Voir le Soleil se lever et se coucher seize fois par jour rend impossible toute organisation calée sur l'alternance naturelle du jour et de la nuit : comment fixer l'heure du déjeuner ou du coucher quand le ciel change de teinte toutes les quarante-cinq minutes environ ? Pour résoudre ce problème, les astronautes ont abandonné l'idée même de suivre la course du Soleil pour se référer exclusivement à l'UTC.

Lever de soleil orbital photographié depuis la Station spatiale internationale (crédit : NASA)

L'éclairage intérieur de la Station est lui aussi pensé pour pallier l'absence de repères solaires : il s'ajuste artificiellement afin de reproduire, autant que possible, un cycle jour/nuit familier au corps humain. Vivre selon une horloge sans soleil demande ainsi un apprentissage permanent, où l'organisation du temps devient entièrement affaire de discipline et de technique plutôt que d'observation naturelle.

Comment les équipages organisent-ils travail, sommeil et repas sans alternance naturelle du jour et de la nuit ?

La journée se découpe presque à la minute près :

  • des créneaux de travail scientifique fixés à l'avance ;
  • des repas pris à heure régulière, indépendamment de la lumière extérieure ;
  • des séances de sport obligatoires, pour préserver muscles et os en apesanteur ;
  • des moments de communication avec les familles ;
  • une extinction des lumières à heure fixe, simulant la tombée de la nuit.

Malgré cette discipline, de nombreux équipages rapportent des troubles du sommeil et une désorientation, avec l'étrange impression que les jours ne s'écoulent plus tout à fait de la même façon. L'horloge impose l'ordre, mais le corps, lui, met plus de temps à l'accepter, une réalité que les équipes médicales au sol surveillent avec attention.

Quels instruments mesurent le temps à bord : de l'horloge embarquée à l'horloge atomique ?

Derrière la synchronisation sur l'UTC se trouve une mécanique bien plus fine que la simple horloge murale. Les horloges atomiques mesurent le temps à partir des oscillations d'atomes excités et offrent une stabilité inégalée par les mécanismes mécaniques ou électroniques classiques. Cette précision conditionne directement le positionnement des satellites, notamment ceux du GPS, où un décalage d'une seule microseconde suffit à fausser une position d'environ 300 mètres.

Toutes les horloges embarquées de la Station sont ainsi synchronisées sur ce même repère UTC, partagé avec les centres de contrôle au sol. Depuis avril 2025, la Station accueille même un ensemble d'horloges atomiques de l'Agence spatiale européenne, baptisé ACES, conçu pour comparer avec une précision inédite le temps mesuré en orbite et celui mesuré au sol.

Cette exigence de rigueur pousse aujourd'hui des agences spatiales à envisager des références horaires dédiées à la Lune, puis, demain, à d'autres mondes.

Mouvement automatique visible à travers le fond saphir d'une montre Col&McArthur

Pourquoi le temps ne s'écoule-t-il pas exactement comme sur Terre pour un astronaute ?

À bord de la Station spatiale internationale, chaque astronaute vieillit très légèrement différemment d'un proche resté sur Terre. Deux forces agissent simultanément, en sens contraire.

D'une part, la vitesse orbitale, environ 28 000 km/h, ralentit légèrement l'écoulement du temps propre à bord : c'est l'effet prédit par la relativité restreinte d'Einstein, selon lequel une horloge en mouvement rapide retarde par rapport à une horloge immobile. D'autre part, la gravité terrestre étant plus faible en orbite qu'au sol, la relativité générale produit l'effet inverse : moins de gravité accélère légèrement le temps.

Pour l'ISS, l'effet de vitesse l'emporte très légèrement sur l'effet de gravité, si bien que les astronautes reviennent de mission avec une horloge interne marginalement en retard sur celle de la Terre. Rien de perceptible dans le vécu quotidien, aucune conséquence sur le sommeil ou les repas rythmés par l'UTC, mais une réalité mesurée avec une précision extrême grâce aux horloges atomiques.

Il faut donc bien distinguer deux notions : le repère horaire conventionnel que suivent les astronautes au quotidien (l'UTC, une convention pratique) et l'écoulement physique du temps, qui, lui, dépend réellement du référentiel depuis lequel on l'observe.

La gravité est d'ailleurs au cœur de notre univers Interstellar. Nos deux modèles automatiques, la LUNAR 1,622 et la RED 3,721, lui rendent hommage jusque dans leur nom : 1,622 m/s² sur la Lune, 3,721 m/s² sur Mars. Chacun renferme de la poussière de météorite de l'astre qu'il représente.

Montre LUNAR 1,622 Col&McArthur portée au poignet, avec sa capsule de poussière de météorite lunaire

Comment synchronise-t-on l'heure de bord avec le temps terrestre malgré ce décalage ?

Ce décalage relativiste ne se compte qu'en microsecondes : il n'a aucune incidence sur l'heure affichée à bord ni sur l'emploi du temps de l'équipage, et les horloges de la Station n'ont pas besoin d'être corrigées pour en tenir compte.

Il devient en revanche décisif pour les systèmes de positionnement par satellite, qui reposent eux aussi sur des horloges atomiques embarquées : celles-ci sont réglées en tenant compte des effets relativistes, sans quoi l'erreur de position s'accumulerait d'une dizaine de kilomètres par jour.

Pour les astronautes, le repère reste cependant simple au quotidien : pas de calcul savant à faire, seulement des horloges synchronisées en continu avec la Terre, qui leur permettent de caler leurs horaires de travail, de repas et de sommeil sur un même schéma mondial.

Quel repère temporel pour les futures missions vers la Lune ou Mars ?

Les futures missions vers la Lune ou Mars posent une question inédite : quel repère horaire adopter lorsqu'aucun fuseau terrestre ne s'applique naturellement à un autre monde ?

Sur Mars, la journée, appelée sol, dure environ 24 heures et 39 minutes, un écart suffisant pour que les équipes travaillant sur les rovers martiens depuis la Terre doivent ajuster progressivement leurs propres horaires à ce rythme décalé.

Mars occupe une place à part dans notre collection RED 3,721. Chaque montre intègre de la poudre de météorite martienne NWA 14269, découverte en 2021 dans le nord de l'Afrique, logée dans une capsule au cœur du boîtier. Fournie par MSG Meteorites, société britannique licenciée par l'IMCA, cette matière rare est accompagnée d'un certificat d'authenticité avec analyse spectrométrique, et chaque pièce de la collection est numérotée.

Capsule de poudre de météorite martienne sur la montre RED 3,721 Col&McArthur

Pour la Lune, il n'existe aujourd'hui aucun étalon horaire universel propre à cet astre, et les missions passées s'appuyaient sur l'heure du centre de contrôle au sol. Cela pourrait bientôt changer : en avril 2024, la Maison-Blanche a demandé à la NASA de définir un temps lunaire coordonné (« Coordinated Lunar Time »), avec une échéance fixée à fin 2026.

La Lune a pourtant déjà ses repères historiques. La Mare Tranquillitatis, la mer lunaire la plus célèbre, est le site où le module lunaire Eagle s'est posé le 20 juillet 1969, ouvrant la voie au premier pas de l'humanité sur la Lune.

Cadran de la montre Lunar 1969 Col&McArthur en carbone forgé, avec la mention Mare Tranquillitatis et la date du 20 juillet 1969

Notre Lunar 1969 lui rend hommage : les coordonnées des six missions Apollo ayant aluni sont gravées sur son cadran, et chaque montre renferme un fragment authentique de météorite lunaire NWA 11515, découverte en 2017 dans le nord-ouest de l'Afrique. Comme pour la RED 3,721, ce fragment est fourni par MSG Meteorites et accompagné d'un certificat d'authenticité incluant une analyse spectrométrique.

Montre Lunar 1969 Col&McArthur en acier, avec les coordonnées des missions Apollo gravées autour du cadran

Certaines de nos Lunar 1969 ont même fait le voyage vers le proche espace. Fixées à une nacelle emportée par un ballon météorologique, elles se sont élevées jusqu'à ce que le ballon éclate en altitude, déclenchant l'ouverture d'un parachute. Un GPS fixé à la nacelle a permis de retrouver les montres, et un certificat atteste de chacun de ces vols.

Montre RED 3,721 Col&McArthur portée au volant

Cette façon de repenser le temps, loin de tout repère naturel, trouve un écho dans l'univers des montres espace de la collection INTERSTELLAR de Col&McArthur, une collection de montres sur le thème de l'espace qui rend hommage à ces conquêtes où chaque mission a dû réinventer sa propre mesure du temps.

« INSPIRED BY HISTORY / MADE OF MEMORY »

Chez Col&McArthur, chaque garde-temps de cet univers s'inscrit dans cette filiation : une création numérotée, pensée comme un hommage à ceux qui ont dû repousser les limites de l'humanité pour explorer l'inconnu. Cette collection limitée s'adresse à ceux pour qui une montre n'est jamais un simple accessoire, mais la transmission d'un repère, d'une mémoire, d'un moment d'Histoire que l'on porte au poignet.

Comme pour toute création de la maison, l'acquisition s'accompagne d'un paiement sécurisé, d'un paiement en 3 fois avec Alma, d'une livraison offerte partout dans le monde, d'une garantie de 2 ans et d'une satisfaction client saluée à 4,8/5.

Questions fréquentes

Pourquoi les astronautes n'utilisent-ils pas l'heure de Houston ou de Moscou ?

Parce que l'UTC, neutre et détaché de tout fuseau national, évite toute confusion entre les centres de contrôle et permet à l'équipage comme aux équipes au sol de travailler sur un même schéma, quelle que soit leur nationalité.

Combien de levers de soleil un astronaute voit-il par jour en orbite basse ?

Environ seize, puisque la Station spatiale internationale effectue un tour complet de la Terre toutes les 90 minutes à environ 28 000 km/h.

Le temps passe-t-il vraiment plus lentement dans l'espace ?

Oui, de façon infime : la vitesse orbitale ralentit légèrement le temps propre de l'astronaute par rapport à un proche resté sur Terre, un effet mesuré grâce aux horloges atomiques mais totalement imperceptible au quotidien.

Existe-t-il une heure officielle pour la Lune ou Mars ?

Pas encore pour la Lune, mais la NASA a été chargée d'en définir une d'ici fin 2026 ; sur Mars, les équipes au sol adoptent un rythme calé sur le « sol » martien, qui dure environ 24 heures et 39 minutes.

Comment l'éclairage aide-t-il les astronautes à dormir sans cycle solaire naturel ?

L'éclairage artificiel de la Station est programmé pour imiter un cycle jour-nuit, donnant au corps un repère que le ciel ne fournit plus.

Retour au blog

nos derniers articles

Montre en édition limitée Lunar 1969 Col&McArthur portée au poignet

Montre numérotée & édition limitée : pourquoi ç...

Une montre numérotée en édition limitée se reconnaît d'abord par un chiffre gravé, 12/50, 047/100, qui identifie un exemplaire précis au sein d'une série définitivement close. Ce marquage n'a rien...

Lire l'article
Montre Normandie 1944 bracelet en tissu nato vert montre portée

Quel bracelet pour une montre militaire ? NATO,...

Trois familles de bracelets se disputent le poignet d'une montre militaire : le NATO en nylon, hérité directement des casernes britanniques ; la toile, plus dense et plus habillée ;...

Lire l'article
Montre automatique ou quartz en 2026 : quelles différences essentielles ?

Montre automatique ou quartz en 2026 : quelles ...

Depuis quelques années, l'horlogerie vit une seconde jeunesse : les nouvelles générations s'y intéressent, les collectionneurs se multiplient, et avec eux revient sans cesse la même question : faut-il préférer...

Lire l'article