Pour assurer la précision de son chronométrage, PHARAO a été positionnée à l’extérieur du laboratoire européen Columbus à bord de la Station Spatiale Internationale en 2016. En effet, dans l’espace, le fonctionnement en micropesanteur permet d’obtenir une base de temps beaucoup plus stable et précise qu’en présence de gravité comme c’est le cas sur Terre.

PHARAO n’est pas la seule horloge atomique dans l’espace. Elle est accompagnée du SHM (Space Hydrogen Maser) qui utilise des atomes d’hydrogène comme référence de fréquence et offre une meilleure stabilité mais sur une durée plus courte. En couplant les deux horloges, ACES fournit aux scientifiques une référence de temps unique et très stable dans l’espace.

L’intérêt pour les chercheurs est qu’ils peuvent désormais comparer de nombreuses horloges atomiques différentes basées sur des atomes autres que le césium, à différents niveaux de gravité puisqu’ils ont maintenant accès aux données de PHARAO et de SHM à 400 km d’altitude, ainsi qu’à des horloges au sol très performantes développées par les laboratoires de divers pays dans le monde.

La comparaison des horloges permettra aux scientifiques de tester les théories d’Albert Einstein sur l’espace et le temps, mais aussi d’autres théories de la physique fondamentale, avec une précision impossible à obtenir dans les laboratoires sur Terre.

Différents domaines d’applications sont concernés : Temps Atomique International (TAI), Temps Universel Coordonné (UTC), géodésie, Interférométrie à très longue base (VLBI), Propagation atmosphérique des signaux micro-ondes, et soutien des applications impliquant la télédétection via le réseau GNSS, etc.