Защо НАСА иска часова зона на Луната?

Правителството на Съединените щати възложи на своята космическа агенция НАСА да установи стандартна часова зона за Луната, която ще бъде известна като координирано лунно време (CLT) .

В меморандум, издаден на 2 април, Службата за научна и технологична политика на САЩ (OSTP) заяви: „Федералните агенции ще разработят стандартизация на небесното време с първоначален фокус върху лунната повърхност и мисии, работещи в Cislunar пространството [областта в орбитата на луната], с достатъчна възможност за проследяване, за да поддържа мисии до други небесни тела. „Проследимост“ означава, че CLT може да се поддържа в синхрон с часовите зони на Земята.

Бележката очертава следните функции за новия CLT:

Проследимост до координирано универсално време (UTC – компромис както за англоговорящите, така и за френските); Достатъчна точност за поддържане на прецизна навигация и наука; Устойчивост на загуба на контакт със Земята (което означава, че CLT може да работи независимо от Земята); и Мащабируемост към космически среди извън системата Земя-Луна (което означава, че други космически станции отвъд Луната също биха могли да използват CLT).

Все още не очаквайте любимите ви приложения за часова зона и календар да имат CLT като опция; НАСА има срок до края на 2026 г. да създаде CLT.

Защо луната се нуждае от собствена часова зона?

Казано на неспециалисти, имаме нужда от надеждна система за синхронизиране на Земята с „лунно време“, тъй като по-ниската гравитация на Луната кара времето да се движи малко по-бързо там, отколкото на Земята – само с 58,7 микросекунди (има 1 милион микросекунди в една секунда ) по-бързо в рамките на всеки 24 земни часа.

Това не е научна фантастика, въпреки че е основна характеристика на холивудски блокбастъри като Интерстелар. Известно като „гравитационно забавяне на времето“, протичането на времето се влияе от гравитацията.

Макар и малки, тези несъответствия във времето могат да причинят проблеми със синхронизирането на сателити и космически станции в лунна орбита.

Неназован служител на OSTP каза пред Reuters: „Представете си, ако светът не синхронизира часовниците си по едно и също време – колко разрушително може да бъде това и колко предизвикателни стават ежедневните неща.“

Как бихме определили времето на Луната?

Земята използва UTC или координирано универсално време, за да синхронизира часовите зони по света. UTC се определя от повече от 400 атомни часовника, които се поддържат в национални „времеви лаборатории“ в около 30 страни по света. Атомният часовник използва вибрациите на атомите, за да постигне изключителна точност при следенето на времето.

Подобни атомни часовници ще бъдат поставени на Луната, за да се получи точно отчитане на времето.

Известна като позициониране, навигация и синхронизиране (PNT), тази система за прецизно синхронизиране позволява на комуникационните системи да измерват и поддържат точно време. Ordnance Survey, британската организация, която изготвя карти от 1791 г., обяснява, че PNT има три основни елемента:

Позициониране – способността за точно определяне на нечие местоположение и ориентация, предимно двуизмерно върху отпечатана карта, въпреки че триизмерната ориентация може да бъде определена, когато е необходимо. Навигация – способността да се определя както текущата, така и желаната позиция (относителна или абсолютна) и да се прилагат корекции на курса, ориентацията и скоростта, за да се достигне желана позиция от всяка точка на света, от под повърхността (под повърхността на Земята) до повърхност и от повърхността към пространството. Отчитане на времето – възможност за поддържане на точно и точно време от всяка точка на света.

НАСА има ли планове за часови зони в други части на космоса?

Въпреки че не се споменават часови зони на други планети, през 2019 г. мисията на НАСА за атомен часовник в дълбокия космос (DSAC) тества атомен часовник за подобряване на навигацията на космически кораби в дълбокия космос. Мисията DSAC на ракетата Falcon Heavy на SpaceX беше изстреляна на 22 юни 2019 г. Ракетата тества атомния часовник в орбитата на Земята в продължение на една година.

Обикновено космическите кораби поддържат точно време, като изпращат сигнали към атомните часовници на Земята и след това сигналът се изпраща обратно към космическия кораб. В тази мисия атомният часовник на борда беше тестван, за да поддържа точно време, без да разчита на тази двупосочна комуникация между космическия кораб и атомните часовници на Земята. Точността на синхронизирането е свързана с получаването на точно позициониране, като същевременно помага на космическия кораб да достигне успешно планираното място в космоса.

Както Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, центърът за роботизирано изследване на слънчевата система, обяснява: „Двупосочна система, която изпраща сигнал от Земята към космически кораб, обратно към Земята и след това отново към космическия кораб, би отнела средно от 40 минути. Представете си, че на GPS-а на вашия телефон му трябват 40 минути, за да изчисли позицията ви. Може да изпуснете завоя си или да имате няколко изхода надолу по магистралата, преди да ви настигне. Ако хората пътуват до Червената планета [Марс], би било по-добре системата да е еднопосочна, позволявайки на изследователите незабавно да определят текущата си позиция, вместо да чакат тази информация да се върне от Земята.“

Мисията приключи успешно през 2021 г., като бордовият атомен часовник поддържа правилното време и навигационно позициониране.