• 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
7 июля, 11:14
Игорь Байдов

Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

7 июля, 16:08
Марк Чернов

Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.

4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

6 июля, 10:09
Дарья Губина

В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[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.