С развитием процесса освоения Луны различными космическими организациями и компаниями возникает необходимость в создании универсальной системы лунного времени. Исследовательская группа NASA предложила такую систему, которая основывается на релятивистских временных преобразованиях, предсказанных теорией относительности Эйнштейна. Это обеспечит эффективное согласование и управление временем на Луне, принимая во внимание различия в гравитационном потенциале и относительном движении.
Новая система включает три основные временные шкалы: Земное время (TT), Барицентрическое координатное время (TCB) и Барицентрическое динамическое время (TDB). Эти шкалы учитывают релятивистские эффекты, вызванные как гравитационными потенциалами, так и движением объектов относительно барицентра Солнечной системы. Это крайне важно для высокоточного моделирования небесной механики и динамики, необходимых для планирования и выполнения лунных миссий.
Чтобы сформулировать преобразования, лежащие в основе новой системы лунного времени (LT), исследователи использовали точные данные миссии GRAIL и эксперименты по лазерному локальному времени Луны. Это позволило смоделировать гравитационное поле и орбитальную динамику Луны с точностью на уровне субнаносекунд. Ключевые константы, такие как LL, LM, LH и PEM, описывают трансформации между различными временными шкалами, учитывая гравитационный потенциал, вращение и орбитальные возмущения Луны.
Согласно полученным расчётам, лунное время опережает земное примерно на 56 микросекунд в день, с более мелкими периодическими вариациями амплитудой около 0,47 микросекунд, которые происходят с периодом около 27,55 дней. Подобная высокая точность и стабильность лунной временной шкалы крайне важны для грядущих космических экспедиций.
Введение унифицированной системы лунного времени предоставит целый ряд важных преимуществ: точную навигацию и посадку, непрерывную связь между Землёй, орбитальными устройствами и лунными базами, а также согласованность научных изысканий и возможность автономных операций на Луне без постоянной привязки ко времени на Земле.
Координация системы лунного времени станет всё более значимой, поскольку присутствие человечества на Луне продолжает расширяться в текущем столетии. Аналогичные шаги, использующие релятивистские преобразования, будут необходимы и для регулярных пилотируемых экспедиций на Марс в будущем. Как подчеркивают учёные, «точное измерение времени имеет решающее значение для космических исследований, где каждая малейшая неточность может привести к серьёзным отклонениям в позиционировании или задержкам в связи». В связи с этим создание общей системы лунного времени приобретает всё большее значение с развитием присутствия человечества на Луне.
Источник: iXBT
