Published 2022 | Version v1
Journal article

<math display="inline"><mi>M</mi><mi>I</mi><mi>C</mi><mi>R</mi><mi>O</mi><mi>S</mi><mi>C</mi><mi>O</mi><mi>P</mi><mi>E</mi></math> Mission: Final Results of the Test of the Equivalence Principle

Others:
ONERA, Université Paris Saclay [Palaiseau] ; ONERA-Université Paris-Saclay
Géoazur (GEOAZUR 7329) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
DPHY, ONERA, Université Paris Saclay [Châtillon] ; ONERA-Université Paris-Saclay
Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)
ONERA / DTIS, Université de Toulouse [Toulouse] ; ONERA-PRES Université de Toulouse
Center of Applied Space Technology and Microgravity (ZARM) ; Universität Bremen
Institut des Hautes Etudes Scientifiques (IHES) ; IHES
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt [Köln] (DLR)
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS) ; Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Centre de Physique Théorique [Palaiseau] (CPHT) ; École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Physikalisch-Technische Bundesanstalt [Braunschweig] (PTB)
Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
École nationale des sciences géographiques (ENSG) ; Institut National de l'Information Géographique et Forestière [IGN] (IGN)-Université Gustave Eiffel
Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Kastler Brossel (LKB [Collège de France]) ; Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS) ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Blackett Laboratory ; Imperial College London
Faculty of Aerospace Engineering [Delft] ; Delft University of Technology (TU Delft)
MICROSCOPE

Description

The MICROSCOPE mission was designed to test the weak equivalence principle (WEP), stating the equality between the inertial and the gravitational masses, with a precision of 10-15 in terms of the Eötvös ratio η. Its experimental test consisted of comparing the accelerations undergone by two collocated test masses of different compositions as they orbited the Earth, by measuring the electrostatic forces required to keep them in equilibrium. This was done with ultrasensitive differential electrostatic accelerometers onboard a drag-free satellite. The mission lasted two and a half years, cumulating five months worth of science free-fall data, two-thirds with a pair of test masses of different compositions—titanium and platinum alloys—and the last third with a reference pair of test masses of the same composition—platinum. We summarize the data analysis, with an emphasis on the characterization of the systematic uncertainties due to thermal instabilities and on the correction of short-lived events which could mimic a WEP violation signal. We found no violation of the WEP, with the Eötvös parameter of the titanium and platinum pair constrained to η(Ti,Pt)=[-1.5±2.3(stat)±1.5(syst)]×10-15 at 1σ in statistical errors.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
December 3, 2022
Modified:
November 28, 2023