Quantum physics exploring gravity in the outer solar system: the SAGAS project
Peter Wolf
(1)
,
Christian J. Borde
(1)
,
A. Clairon
(1)
,
L. Duchayne
(1)
,
Arnaud Landragin
(1)
,
Pierre Lemonde
(1)
,
Giorgio Santarelli
(1)
,
Wolfgang Ertmer
(2)
,
Ernst Rasel
(2)
,
F. S. Cataliotti
(3)
,
Massimo Inguscio
(3)
,
G. M. Tino
(3)
,
P. Gill
(4)
,
H. Klein
(4)
,
Serge Reynaud
(5)
,
Christophe Salomon
(5)
,
E. Peik
(6)
,
O. Bertolami
(7)
,
P. Gil
(7)
,
Jorge Páramos
(7)
,
C. Jentsch
(8)
,
U. Johann
(8)
,
A. Rathke
(8)
,
Philippe Bouyer
(9)
,
Luigi Cacciapuoti
(10)
,
Dario Izzo
(10)
,
Paolo de Natale
(11)
,
Bruno Christophe
(12)
,
Pierre Touboul
(13)
,
S. G. Turyshev
(14)
,
J. Andersons
(14)
,
M.E. Tobar
(15)
,
F. Schmidt-Kaler
(16)
,
Jacques Vigué
(17, 18)
,
A. Madej
(19)
,
L. Marmet
(20)
,
Marie-Christine Angonin
(21)
,
Pacôme Delva
(21)
,
Philippe Tourrenc
(21)
,
Gilles Metris
(22)
,
H. Müller
(23)
,
R. Walsworth
(24)
,
Z.H. Lu
(25)
,
L. J. Wang
(25)
,
K. Bongs
(26)
,
A. Toncelli
(27)
,
M. Tonellia
(27)
,
H. Dittus
(28)
,
C. Lämmerzahl
(28)
,
G. Galzerano
(29)
,
P. Laporta
(29)
,
Jacques Laskar
(30)
,
A. Fienga
(31)
,
Francoise Roques
(32)
,
K. Sengstock
(33)
1
SYRTE -
Systèmes de Référence Temps Espace
2 IQ - Institut für Quantenoptik [Hannover]
3 Dipartimento di Fisica e Astronomia [Firenze]
4 NPL - National Physical Laboratory [Teddington]
5 LKB (Jussieu) - Laboratoire Kastler Brossel
6 PTB - Physikalisch-Technische Bundesanstalt [Braunschweig]
7 IST - Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa
8 EADS Astrium (EADS)
9 laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique / Optique atomique
10 ESA - Agence Spatiale Européenne = European Space Agency
11 INO - Istituto Nazionale di Ottica
12 DPHY, ONERA, Université Paris Saclay (COmUE) [Châtillon]
13 ONERA - The French Aerospace Lab [Châtillon]
14 JPL - Jet Propulsion Laboratory
15 UWA - The University of Western Australia
16 Universität Ulm - Ulm University [Ulm, Allemagne]
17 LCAR - Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité
18 Interférométrie (LCAR)
19 University of Ottawa and National Research Council
20 Institut des Etalons Nationaux de Mesures (CNRC Ottawa)
21 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
22 GEOAZUR 7329 - Géoazur
23 Stanford University
24 Harvard University
25 FAU - Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg = University of Erlangen-Nuremberg
26 University of Birmingham [Birmingham]
27 NEST CNR-INFM and Dipartimento di Fisica
28 ZARM - Center of Applied Space Technology and Microgravity
29 POLIMI - Politecnico di Milano [Milan]
30 IMCCE - Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides
31 Observatoire de Besançon
32 LESIA - Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique
33 UHH - Universität Hamburg
2 IQ - Institut für Quantenoptik [Hannover]
3 Dipartimento di Fisica e Astronomia [Firenze]
4 NPL - National Physical Laboratory [Teddington]
5 LKB (Jussieu) - Laboratoire Kastler Brossel
6 PTB - Physikalisch-Technische Bundesanstalt [Braunschweig]
7 IST - Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa
8 EADS Astrium (EADS)
9 laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique / Optique atomique
10 ESA - Agence Spatiale Européenne = European Space Agency
11 INO - Istituto Nazionale di Ottica
12 DPHY, ONERA, Université Paris Saclay (COmUE) [Châtillon]
13 ONERA - The French Aerospace Lab [Châtillon]
14 JPL - Jet Propulsion Laboratory
15 UWA - The University of Western Australia
16 Universität Ulm - Ulm University [Ulm, Allemagne]
17 LCAR - Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité
18 Interférométrie (LCAR)
19 University of Ottawa and National Research Council
20 Institut des Etalons Nationaux de Mesures (CNRC Ottawa)
21 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
22 GEOAZUR 7329 - Géoazur
23 Stanford University
24 Harvard University
25 FAU - Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg = University of Erlangen-Nuremberg
26 University of Birmingham [Birmingham]
27 NEST CNR-INFM and Dipartimento di Fisica
28 ZARM - Center of Applied Space Technology and Microgravity
29 POLIMI - Politecnico di Milano [Milan]
30 IMCCE - Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides
31 Observatoire de Besançon
32 LESIA - Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique
33 UHH - Universität Hamburg
Arnaud Landragin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738792
- IdHAL : arnaud-landragin
- ORCID : 0000-0002-2941-4982
- IdRef : 157011194
Serge Reynaud
- Fonction : Auteur
- PersonId : 445
- IdHAL : serge-reynaud
- ORCID : 0000-0002-1494-696X
- IdRef : 075088924
Philippe Bouyer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178479
- IdHAL : philippe-bouyer
- ORCID : 0000-0003-4458-0089
- IdRef : 126241783
Jacques Vigué
- Fonction : Auteur
- PersonId : 828346
Pacôme Delva
- Fonction : Auteur
- PersonId : 835171
Philippe Tourrenc
- Fonction : Auteur
- PersonId : 835172
Gilles Metris
- Fonction : Auteur
- PersonId : 176635
- IdHAL : gilles-metris
- ORCID : 0000-0002-3851-3237
- IdRef : 172791847
Jacques Laskar
- Fonction : Auteur
- PersonId : 15409
- IdHAL : jacques-laskar
- ORCID : 0000-0003-2634-789X
- IdRef : 032171757
A. Fienga
- Fonction : Auteur
- PersonId : 182328
- IdHAL : agnes-fienga
- ORCID : 0000-0002-4755-7637
- IdRef : 149326742
Francoise Roques
- Fonction : Auteur
- PersonId : 971716
Résumé
We summarise the scientific and technological aspects of the SAGAS (Search for Anomalous Gravitation using Atomic Sensors) project, submitted to ESA in June 2007 in response to the Cosmic Vision 2015-2025 call for proposals. The proposed mission aims at flying highly sensitive atomic sensors (optical clock, cold atom accelerometer, optical link) on a Solar System escape trajectory in the 2020 to 2030 time-frame. SAGAS has numerous science objectives in fundamental physics and Solar System science, for example numerous tests of general relativity and the exploration of the Kuiper belt. The combination of highly sensitive atomic sensors and of the laser link well adapted for large distances will allow measurements with unprecedented accuracy and on scales never reached before. We present the proposed mission in some detail, with particular emphasis on the science goals and associated measurements.