Merci Albert Einstein de faire fonctionner notre GPS !

La position GPS des drones LiDAR utilise la relativité générale, une théorie de la gravitation développée par Albert Einstein entre 1907 et 1915.

Pour comprendre cette phrase, il est important de se rappeler comment fonctionne un système de positionnement global (GPS).

Les satellites en orbite autour de la Terre transmettent à intervalles réguliers des informations sur leur position et l’heure actuelle. Le récepteur GPS sur Terre calcule la distance qui le sépare de chaque satellite en calculant la différence de temps entre l’heure de départ et l’heure d’arrivée du signal. La distance est égale au temps de parcours multiplié par la vitesse de la lumière. Il suffit qu’un récepteur GPS reçoive des signaux d’au moins trois satellites pour qu’il soit localisé dans l’espace par trilatération (c’est-à-dire triangulation + distance).

Quel est le rapport avec la relativité ?

Chaque satellite possède une horloge atomique qui lui donne l’heure exacte. Cependant, Albert Einstein explique que le temps s’écoule plus lentement sous l’effet d’une forte attraction gravitationnelle. Le temps s’écoule plus vite à bord du satellite que sur Terre (car l’attraction terrestre est plus faible). Le calcul de la distance entre l’heure de départ et l’heure d’arrivée du signal émis par le satellite doit tenir compte de cet effet. Si l’on ne tenait pas compte de cet effet, l’indication du GPS se décalerait d’une dizaine de kilomètres par jour !