Контроль времени на Луне — задача значительно более сложная, чем можно подумать на первый взгляд. Причина не только в отсутствии у Луны стандартного земного суточного цикла, или в том, что один «день» на Луне длится приблизительно 29,5 земных дней. Суть в том, что время на лунной поверхности течет чуть быстрее, чем на Земле, что обусловлено принципами теории относительности Эйнштейна.
Разница может показаться несущественной — всего 56-57 микросекунд в день, однако в научных миссиях и запусках космических аппаратов, где требуются сверхточные расчеты, эта разница становится значимой. В новом исследовании, опубликованном в журнале The Astronomical Journey, учёные предложили систему синхронизации лунного времени с земным, что может иметь значительное значение не только для исследования Луны, но и для освоения космоса в целом.
«Это как если бы вся Луна была настроена на один «часовой пояс», скорректированный с учётом её гравитации, а не часы медленно расходились с земным временем», — объясняет соавтор исследования Биджунат Патла, физик из Национального института стандартов и технологий.
Одной из ключевых областей, которая может получить выгоду от согласованного хронометража, являются GPS-системы. Эти спутниковые сети зависят от глобального стандарта времени для Земли. Однако они также подвержены влиянию теории относительности. Проще говоря, более сильные гравитационные эффекты замедляют ход времени, поэтому на больших высотах, где земное притяжение чуть слабее, спутники движутся немного быстрее во времени, чем на поверхности планеты.
Системы GPS уже принимают это во внимание, однако учёные предложили внедрение GPS-системы на Луне. Такие подходы, по мнению исследователей, будут критически важны для повышения эффективности лунных исследований в будущем. Но это требует согласования более быстрого отсчета времени на Луне с GPS-сетями на Земле для координации полетов между этими двумя небесными телами, что позволит точно устанавливать место посадки и проводить синхронные эксперименты на каждой поверхности.
Предложенное решение основывается на методе, использующем центр масс между Землёй и Луной в качестве системы отсчета. Исследователи предлагают установить часы на орбите в точках Лагранжа — местах в пространстве, где небольшой объект может оставаться неподвижным относительно двух крупных объектов из-за их гравитации. Эти часы будут служить «передаточными звеньями времени» между Землёй и Луной.
Так как на процесс влияют не только гравитация Земли и Луны, учёные также включили множество параметров, учитывать приливное влияние других планет и Солнца. Им также нужно учитывать вращение и Земли, и Луны, а также десятки других космических факторов.
Вывод следующий: исследователи утверждают, что их система может быть применима и к другим небесным телам, например, Марсу. Таким образом, это не только потенциальное решение для синхронизации с Луной, но и метод для более глубоких космических исследований.
Источник: iXBT
