月球上的時間流逝稍快科學家用時鐘計算出其中的差異
隨著人類希望在月球表面建立真正的存在,一個重要的問題出現了:我們如何在月球上保持準確的時間? 事實證明,答案有點複雜,這要歸功於阿爾伯特-愛因斯坦的相對論。
早在今年四月,白宮就向科學家發出挑戰,要求他們制定月球時間標準,以支持未來的月球基地,並增加地球與我們天體鄰居之間的交通。 你會認為只要在月球上設定一些原子鐘就能解決這個問題,但事情並非如此簡單。
問題源自於這樣一個事實:在不同的環境中,時間的流速不同,相對於觀察者的引力和運動也不同,正如愛因斯坦所理論的那樣。
早在1969 年的阿波羅11 號任務中,科學家就已經嚐到了這種現象的甜頭。 據報道,當巴茲-奧爾德林(Buzz Aldrin)返回地球時,奧爾德林的個人歐米茄超霸專業腕錶(美國國家航空航天局官方認證的乘員太空飛行專用計時碼錶)出現了輕微的不同步現象。
現在,根據《Eos》報道,美國國家標準與技術研究院的研究人員進行了一些計算,發現月球時鐘的運行速度只是快了一點點。 根據發表在《天文雜誌》上的研究結果,月球的運動使其時鐘的運行速度比地球慢,但其較低的引力又使時鐘的運行速度加快,從而導致每天淨漂移56 微秒。 據說這個數字比以前的分析有所改進。
雖然56 微秒的延遲在日常生活中似乎可以忽略不計,但隨著人類對月球探索的加速,將其考慮在內對於空間導航和通訊所需的精確度至關重要。 如果做不到這一點,每天的導航誤差可能會高達17公里,遠遠超過Artemis任務的10公尺要求。
解決的辦法是實施月球授時系統,仔細考慮所有相對論效應,如月球自轉、軌道運動、來自兩個天體的引力以及太陽和其他行星潮汐影響引起的波動。
儘管距離成為基本標準還有數年時間,但專家們認識到,在未來數十年內支持人類在月球上的存在所實際需要的時間之前,建立一個時間標準非常重要。
“社區透過發布所有這些工作為我們做了一件大好事。現在,我們有東西可以拿給整個國際定時專家團體說,’這是我們可以為月球標準化的模型嗎?”美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的工程師謝麗爾-格拉姆林告訴《宇宙》雜誌。
Artemis II任務將於明年某個時候起飛,這是在2022年無載人Artemis I任務成功的基礎上進行的。 這將是獵戶座太空船和太空發射系統(SLS)火箭首次載人繞月飛行。