Gravity Probe B (GP-B, ou GPB) est le nom d'un satellite astronomique opérant entre 2004 et 2005 et lancé afin de mesurer le champ gravitationnel de la terre avec une extrême précision dans le but de tester la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein.

Présentation

Gravity Probe B est une mission de la NASA, avec l'aide du département de Physique de l'Université de Stanford aux États-Unis, et la compagnie Lockheed Martin comme premier sous-contractant. Cette mission est considérée comme la deuxième expérience de gravité dans l'espace, après le lancement réussi de Gravity Probe A (GP-A) en 1976. Le rapport final des résultats obtenus par Gravity Probe B est attendu pour la session spéciale de l'assemblée générale de l'American Physical Society, le 14 avril 2007. La mission GB-B est la tentative la plus précise de vérifier certaines des prédictions de la relativité générale.

Le but de la mission est de tester deux prédictions encore invérifiées de cette théorie:

• Il était prévu de vérifier, avec une extrême précision, les infimes changements de direction de l'axe de Rotation de quatre gyroscopes provoqués par la simple présence de la Terre. Plus précisément, les gyroscopes devaient mesurer comment le champ gravitationnel de la Terre était « entraîné » avec elle. Cet effet très faible au voisinage de la Terre est appelé Effet Lense-Thirring (ou gravitomagnétisme).
• La seconde prédiction à vérifier par GP-B est la précession géodétique. Cet effet, bien plus prononcé, est causé par la courbure de l'Espace-temps due à la masse de la Terre.

Le lancement de GP-B était prévu pour le 19 avril 2004 à la base Vandenberg Air Force Base, aux États-Unis, mais a été retardé 5 minutes avant le lancement à cause de vents changeants dans les couches supérieures de l'atmosphère. Une des particularités de cette mission est qu'elle n'avait qu'une seule seconde de fenêtre de lancement à cause de l'orbite précise requise par l'expérience. Le 20 avril, à 16:57:23 UTC, le satellite a été lancé avec succès. Il a été placé en orbite à 18:12:33 UTC après un passage au dessus du Pôle Sud. La mission dura 16 mois. La raison de l'étroitesse de la fenêtre de lancement est que l'orbite du satellite devait se faire dans un plan contenant une étoile guide de référence, IM Pegasi. Cette étoile devait servir de référence pour mesurer la déviation des gyroscopes embarqués. Pour se faire, une précision extrême devait pouvoir être atteinte dans la localisation de la position de l'étoile. Pour cela, l'étoile guide devait rayonner dans le domaine Micro-onde de façon à ce qu'elle puisse observée par interférométrie à très longue base (ou VLBI, pour l'anglais Very Large Base Interferometry), qui est la technique la plus précise à ce jour, mais ne pouvant pas opérer, pour des raisons techniques, dans le domaine visible, mais à des longueurs d'onde plus grandes.