Systèmes de référence et rotation de la Terre réalisé par Z. Altamimi, C. Boucher, N. Capitaine, S. Lambert Toute recherche dans le domaine de la géodésie spatiale repose sur l'accès aux meilleures réalisations des systèmes de référence terrestre et La rotation de la Terre céleste, ainsi qu'à la meilleure modélisation possible de l'orientation de la Terre dans Les équipes du GRGS ont contribué aux développements des théories, déterminations, modélisations et analyses de la rotation de la Terre, en particulier pour la combinaison des données et l’interprétation astrométrique et géophysique. Grâce à un effort international important auquel le GRGS a largement participé depuis 40 ans, la théorie de la précessionnutation, ainsi que la modélisation des effets des couches fluides de la Terre, ont été grandement améliorées. Et l’accès aux bases de données internationales de moments cinétiques atmosphériques, océaniques et hydrologiques a permis de mieux comprendre les mécanismes physiques associés. l'espace (c'est à dire de la rotation du repère terrestre par rapport au repère céleste). Ce thème a connu une évolution spectaculaire en 40 ans du fait du remplacement progressif des techniques d’observation optique par des techniques fondées sur les observations Doppler de satellites artificiels (1971), la télémétrie laser sur la Lune et sur satellites artificiels (1975), l’interférométrie à très longue base sur radiosources extragalactiques (1980) ainsi que les systèmes radioélectriques GPS et DORIS (1990). Cette évolution a permis d’améliorer de 3 ordres de grandeur l’exactitude des repères terrestres (de 10 m à 1 cm) et célestes (de 50 mas à 50 µas), ainsi que la précision de la détermination des paramètres d’orientation de la Terre (de 10 mas en 1971 à 30 µas en 2010, ce qui correspond à environ 1 mm sur la surface terrestre). Le GRGS a pris part à de nombreux aspects de cette évolution, au niveau du développement des techniques, de l’analyse de leurs données et leur combinaison, de la modélisation des phénomènes à considérer et de l’organisation internationale. Ainsi, les équipes du GRGS ont participé activement depuis 1971 à l’initiative et la préparation des résolutions successives de l’UGGI et de l’UAI concernant les systèmes de référence terrestre et céleste et la représentation de la rotation de la Terre, ainsi qu’à la réalisation de ces références. Ces résolutions ont mené à l’adoption du cadre théorique de la relativité générale en 1991, du système international de référence terrestre (ITRS) en 1991 et de sa réalisation (ITRF), du système international de référence céleste (ICRS) et de sa réalisation (ICRF) en 1997, ainsi que d’une nouvelle définition du Temps universel et d’un modèle de précession-nutation de haute précision en 2000 et 2006. Ceci a été accompagné d’une modernisation des concepts et de la nomenclature associée. Evolution du réseau de l’ITRF88 à l’ITRF2008 Ecarts au pôle céleste par rapport aux modèles de nutation UAI 1980 et UAI 2000 Le système de référence terrestre Le GRGS est à l’origine des nouveaux concepts de repère terrestre en 1984 (quatre versions expérimentales BTS84 à BTS87 dans le cadre de la campagne MERIT), ainsi que pour la rotation de la Terre. Il contribua fortement à la création de l’IERS, qui remplaça le BIH en 1988, et au sein duquel il a assuré les versions successives de l’ITRF (de ITRF88 à ITRF2008). La réalisation de l’ITRS désormais associée à la détermination de paramètres de rotation de la Terre permet d’assurer une très bonne cohérence avec l’ICRS. Amélioration de la précision de l’ITRF ICRF, 1997 Les graphiques ci-dessus donnant les écarts (de 1985 à 2011) entre la position du pôle céleste observée par VLBI et le modèle UAI de précession-nutation, montrent l’amélioration de ce modèle entre les versions UAI 1980 (à gauche) et UAI 2000 (à droite), ainsi que l’amélioration de la précision des observations VLBI en 25 ans (courbe de droite). Le graphique de gauche utilise les paramètres classiques de précession-nutation (y, e), qui se rapportent à l’équinoxe et l’écliptique de la date, tandis que le graphique de droite utilise les nouveaux concepts UAI 2000 de coordonnées (X, Y) du pôle céleste intermédiaire dans le système de référence céleste géocentrique, GCRS, déduit de l’ICRS. Le système de référence céleste ICRF2, 2009 « 40 ans du GRGS, 1971 – 2011 », 17 février 2011, Observatoire de Paris L’ICRS, fondé sur les directions de quasars mesurées par interférométrie radio à très longue base, est dissocié de l’orientation de l’équateur et de l’écliptique. La nouvelle version, ICRF2, du repère international de référence céleste adoptée en 2009 représente une amélioration significative de l’ICRS par rapport à la précédente version datant de 1997, notée ICRF, qui représentait déjà une amélioration considérable par rapport au catalogue d’étoiles FK5, référence officielle de l’UAI jusqu’en 1997.