Un gravimètre atomique réduit la dérive des mesures sur une étude tropicale de 24 kilomètres carrés

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Publié le 17 février 2026 13h10. Des chercheurs de Singapour ont mis au point une nouvelle méthode hybride de gravimétrie qui permet d’obtenir des mesures de haute précision du champ gravitationnel terrestre, même dans des environnements complexes comme les forêts tropicales, ouvrant la voie à des études géophysiques plus poussées.

• Une équipe de l’Université nationale de Singapour a combiné les avantages des gravimètres absolus et relatifs pour surmonter les limitations de chacun.
• Cette approche innovante a été testée avec succès sur une zone de 24 km² de terrain tropical dense, permettant de cartographier les variations de gravité avec une précision inégalée.
• Les gravimètres quantiques, utilisés comme référence, pourraient devenir des outils essentiels pour l’exploration des sous-sols et la recherche de ressources naturelles.

La mesure précise du champ gravitationnel terrestre est un enjeu majeur pour les géophysiciens, permettant d’étudier la structure interne de la Terre, de détecter des anomalies liées à la présence de minerais ou de nappes phréatiques, et de mieux comprendre les phénomènes géologiques. Traditionnellement, cette mesure est réalisée à l’aide de gravimètres absolus, qui sont précis mais encombrants et difficiles à déployer sur le terrain, ou de gravimètres relatifs, plus légers et mobiles mais sujets à des dérives instrumentales qui affectent la précision des mesures.

Pour pallier ces inconvénients, des chercheurs du Centre des technologies quantiques de l’Université nationale de Singapour, en collaboration avec des collègues de l’Université technologique de Nanyang, ont développé une approche hybride innovante. Cette méthode combine un gravimètre atomique, utilisé comme référence absolue, avec des gravimètres à ressort mobiles. Le gravimètre atomique, basé sur les principes de la mécanique quantique, permet de calibrer en continu les gravimètres à ressort et de corriger les dérives instrumentales, garantissant ainsi une précision de l’ordre du microGal (1 µGal = 10^-8 m/s²).

L’équipe a testé son système sur une zone de 24 km² de terrain tropical dense, un environnement particulièrement difficile en raison de la végétation luxuriante et des variations topographiques. Les gravimètres à ressort ont été utilisés pour effectuer des mesures à intervalles réguliers, tandis que le gravimètre atomique, installé à un emplacement fixe, a servi de référence pour calibrer les données. Les résultats obtenus ont démontré la capacité de cette approche à cartographier les gradients de gravité régionaux avec une haute fidélité, même dans des conditions de terrain complexes.

Les chercheurs ont notamment utilisé deux gravimètres à ressort CG6 Autograv, calibrés régulièrement par rapport au gravimètre atomique. Le traitement des données a inclus une analyse cinématique post-traitée (PPK) des mesures GPS, permettant d’atteindre une précision verticale de l’ordre du centimètre pour une grande partie des stations de mesure. Cette précision a permis de valider la stabilité du gravimètre atomique et d’effectuer des corrections de terrain précises.

Cette avancée ouvre de nouvelles perspectives pour la gravimétrie de haute précision dans des environnements auparavant inaccessibles. Les scientifiques estiment que les gravimètres quantiques pourraient devenir des outils essentiels pour l’exploration des sous-sols, la recherche de ressources naturelles et la surveillance des phénomènes géologiques. Ils soulignent également que cette technologie pourrait être appliquée à d’autres domaines, tels que la cartographie des infrastructures souterraines ou la détection de cavités.