美國NIST制定月球計時新標準
探索月球表面和建立永久性人類前哨基地的重大努力需要精確的計時技術。美國國家標準與技術研究院(NIST)提出了一種新的”月球時間”系統,旨在為太空人的生活提供極大的便利性–無論是在月球上還是在太空中的其他地方。
當傳統的原子鐘以科幻小說般的技術突破推動時間測量精度的極限時,那些組織未來太空探索的人卻在關註一個更實際、卻又超凡脫俗的問題。月球上的原子鐘比地球上的快,每24 個地球小時多56 微秒。
這一眾所周知的差異可能會危及人類在月球上建立持續存在的努力,因為精確的時間測量對於地面導航、網路通訊等至關重要。在地球上,全球定位系統衛星的原子鐘與共同的時間基準同步,接收器可以透過測量來自多顆衛星的訊號延遲來確定位置和時間。
美國國家標準與技術研究院(NIST)現提議為月球建立一個類似全球定位系統的系統,其特點是採用一個新的主”月球時間”,作為整個月球表面的計時基準。該機構解釋說,月球上的時鐘不會逐漸與地球上的時間脫節,而是會同步到一個單一的”時區”,並根據月球引力的減弱進行調整。
正如愛因斯坦的相對論所證實的,時間並不是一個統一的現象,它受到重力的影響。月球引力比地球引力弱,導致時鐘行走稍快。 NIST 研究人員構想的計劃包括在月球表面和軌道上的特定位置放置一個”高度精確”的時鐘網絡。
這個月球網路將發揮類似全球定位系統的導航系統的作用,為降落嘗試和基於車輛的地表探索提供精確的測量。如果沒有這項技術,在永久性月球前哨站工作的太空人很容易迷失方向。據NIST 物理學家比尤納斯-帕特拉(Bijunath Patla)說,”我們的目標是確保航天器能在距離預定目的地幾米的範圍內著陸”。
新導航系統旨在支援美國國家航空暨太空總署(NASA)的人類重返月球計畫。阿耳特彌斯計畫旨在建立人類在月球上的持續存在,同時為進一步探索火星及更遠的地方做準備。帕特拉認為,NIST提出的框架最終不僅可以實現月球以外的探索,甚至可以實現太陽係以外的探索。