• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.04.2024, 09:32
Игорь Байдов
5
9,8 тыс

Низкая гравитация Луны заставила NASA предложить для нее отдельную систему отсчета времени

❋ 4.2

Американское правительство предложило NASA разработать план по внедрению единого стандарта исчисления времени на Луне. Этот вопрос должен быть решен до 2026 года — к моменту запланированного пилотируемого полета на спутник нашей планеты. На Селене время течет быстрее, чем на Земле, поэтому такой стандарт станет эталоном времени для новых лунных космических миссий, для которых важна предельная точность при выполнении сложных задач — как на поверхности, так и на орбите Луны.

Полная луна
NASA по поручению Белого дома планирует разработать единый стандарт исчисления времени на Луне — Координированное лунное время / © Yichuan Cao, Sipa USA, SIPA

Эталонное время для нашей планеты — Всемирное координированное время (Coordinated Universal Time, UTC), которое в 1972 году ввело Международное бюро мер и весов для облегчения международных коммуникаций и навигации. Это стандарт, по которому люди регулируют свои часы. В его основе лежит работа сети атомных часов, фиксирующих постоянно меняющееся энергетическое состояние атомов и определяющих время с точностью до наносекунды. Такие приборы установлены в метрологических центрах в разных странах, они невероятно точные: погрешность в среднем составляет одну секунду за несколько сотен миллионов лет. 

Практически все страны используют UTC в качестве стандарта для своих национальных часовых поясов. Уточним, UTC — не единое время. Земля условно разделена линиями от Северного до Южного полюса. Эти линии образуют часовые пояса, каждый из них имеет свое значение от -12 до +12. Это значение показывает, на сколько часов в конкретном часовом поясе больше или меньше, чем в нулевом — поясе отсчета (им служит Гринвичский меридиан, проходящий через обсерваторию города Гринвич в Великобритании). Поэтому, когда говорят, что Москва находится в часовом поясе UTC+3, это означает, что в столице России на три часа больше, чем в Лондоне (Гринвич находится недалеко от Лондона).

Что касается естественного спутника Земли, то для него не существует какого-то единого стандарта исчисления времени. До сегодняшнего дня исследователи просто не видели в этом смысла.  

часовые пояса
Часовые пояса / © Wiki

Все автоматические аппараты для изучения Луны ученые отправляли и отправляют в космос согласно времени страны, которая руководит миссией. Исходя из этого рассчитывается так называемая циклограмма миссии, в основе которой лежит программа станции, разбитая на временные отрезки. Зачастую управление космическими машинами происходит из одной конкретной точки на Земле, поэтому проблем с необходимостью введения временного стандарта на Луне у стран — участниц таких проектов не возникало. 

Однако в последние годы ученые говорят о создании больших и сложных международных лунных программ, в том числе по отправке человека на поверхность нашего спутника («Артемида III», намеченная на 2026 год). В таком случае руководить этими миссиями будет достаточно непросто, ориентируясь лишь на земное время, которое привязано к одному конкретному часовому поясу. Из-за разницы во времени может возникнуть целый ряд технических ошибок как на пути к Луне, так и при посадке аппарата. 

В связи с этим NASA по поручению Белого дома собирается разработать единый стандарт исчисления времени на Луне — Координированное лунное время (Coordinated Lunar Time, LTC). Это будет не система часовых поясов, как на нашей планете, а собственная система отсчета времени для земного спутника. В американском правительстве уверены, что без этой системы совместные миссии на Луну с другими странами будут проходить гораздо сложнее.

Гравитация Луны слабее, чем гравитация Земли, а значит, часы там идут быстрее (чем сильнее гравитация в той или иной точке, тем медленнее, относительно внешнего наблюдателя, там течет время) — по данным NASA, на 58,7 микросекунды в день. Разница в одну секунду накапливается почти за 47 лет.

На первый взгляд кажется, что это сущие пустяки, но такое предположение в корне неверно. Даже разница в доли секунды может вызвать ошибки в передаче данных между космическими зондами, а также нарушить синхронизацию связи между Землей, базами, астронавтами, лунными спутниками. Кроме того, расхождения по времени могут, например, привести к ошибкам (в том числе программным) при работе с картографией‌ и геолокацией‌ как на самом спутнике, так и на лунной орбите.

«На поверхности Луны астронавты „Аполлонов“ носили обычные часы. Тогда время не было таким важным, как сейчас, когда используют GPS, спутники и другие сложные системы. Эти микросекунды имеют значение, когда происходит высокотехнологичное взаимодействии людей и машин», — пояснил Кевин Коггинс (Kevin Coggins), главный специалист NASA по коммуникациям и навигации.

атомные часы NIST
Сверхточные атомные часы NIST. Погрешность этих часов составляет одну секунду за 300 миллионов лет / © NIST

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США планирует ввести Координированное лунное время к сентябрю 2026 года — к моменту запланированного пилотируемого полета на Луну («Артемида III»). Для осуществления этой миссии потребуется предельно точная планировка вплоть до наносекунд: любое отклонение может отправить космический аппарат с людьми на неверную орбиту.

Пока не ясно, как именно NASA собирается решать проблему единого стандарта исчисления времени на Луне. Один из способов — размещение атомных часов в разных областях земного спутника. Но прежде американскому аэрокосмическому агентству необходимо определить, с какого момента следует вводить новое времяисчисление и как далеко оно должно распространяться по лунной территории.

Отметим, что идею похожего проекта в 2023 году выдвигало Европейское космическое агентство (ESA). Там предлагали установить для Луны систему часовых поясов с помощью сети взаимодействующих спутников, поверхностных вышек и стационарных ретрансляторов LunaNet.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Игорь Байдов
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 12:05
Андрей Серегин

Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.

21 июля, 09:09
ФизТех

Коллектив российских ученых из Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и МФТИ впервые детально описал синоптическую изменчивость плюма реки Печоры, который формируется в юго-восточной части Баренцева моря, называемой Печорским морем. Исследование показало, что эта опресненная водная масса способна резко разрастаться до площади 55 тысяч квадратных километров (более 60 процентов всего Печорского моря) не только во время весеннего половодья, когда речной сток максимален, но и в любой месяц лета, при условии что на нее воздействует ветер подходящего направления и скорости. Более того, ученые зафиксировали два редких, но регулярных явления: «линзы» пресной воды, отсоединившиеся от основного плюма, которые дрейфуют на сотни километров к Новой Земле, и частые затоки печорских вод в Карское море через пролив Карские Ворота.

22 июля, 18:11
НИТУ МИСИС

Как нейросети меняют рынок дизайна, почему брендинг превращается в систему данных и какие навыки будут определять профессию дизайнера в ближайшие годы — рассказывает кандидат технических наук, заведующий кафедрой автоматизиро­ванного проектирования и дизайна НИТУ МИСИС Евгений Коржов.

20 июля, 18:02
НИТУ МИСИС

Российские ученые разработали защитное покрытие для биорезорбируемых магниевых сплавов, которое позволяет замедлить коррозию материала и существенно уменьшить образование газа при его растворении в биологической среде.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев
Толи леший ныньче рьян, Толи воздух нынче пьян, Толи в ухе приключился у меня какой изьян. Что там "афтар" намудрил с гравитацией? Замедление времени придумал. Шеде Врально. Давайте увеличивать себе продолжительность жизни. Все летим на Юпитер!
    Алексей, это придумал не автор новости выше, а некто Эйнштейн, лет сто тому назад. Основы можно узнать здесь: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B8#:~:text=%D0%93%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5%20%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B8%20%E2%80%94%20%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%20%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F,%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D1%8F%D1%85%20%D0%BE%D1%82%20%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%80%D1%83%D1%8E%D1%89%D0%B5%D0%B9%20%D0%BC%D0%B0%D1%81%D1%81%D1%8B. Но, кажется, про это есть в школьном учебнике физики, для старших классов. По крайней мере, в школе на физике нам это объясняли.
    Алексей, полетев на юпитер, вы ускорите старение других людей для себя, а не увеличите продолжительность жизни.
Столько сложностей, могли бы отправить на старом аполоне из прошлого века.
    Михаил, не могли бы. Так же, как Россия не может сейчас запустить "Энергию" или Н-1, и вместо этого вынуждена разрабатывать новый лунный сверхтяж. А чтобы понять почему -- надо много читать про космическую отрасль.