В начале апреля 2024 года Белый дом поручил NASA разработать план по внедрению единого стандарта исчисления времени на Луне. Стандарт должен стать эталоном для международных лунных космических миссий, которым важна предельная точность при выполнении сложных задач в процессе освоения спутника. Для реализации плана ученым необходимо знать точную разницу во времени между Землей и Луной, ведь на Селене время течет быстрее. Американские астрофизики рассчитали эту разницу.
Ученые запускают зонды и космические аппараты для изучения Луны согласно времени страны, возглавляющей миссию. Основываясь на этом, рассчитывают циклограмму миссии, которая представляет собой программу станции, разделенную на временные интервалы. Поскольку управление этими машинами часто осуществляется из одной точки на Земле, стран-участниц проектов не возникало проблем с необходимостью введения временного стандарта на Луне.
Последние исследования предполагают создание масштабных и сложных международных программ освоения Луны, включая миссию по доставке человека на её поверхность. «Артемида III»В случае запуска миссии в 2026 году руководство ей будет затруднено из-за разницы во времени с Землей. Это может привести к техническим ошибкам как в процессе полета к Луне, так и при посадке аппарата (влияние на навигацию).
В связи с этим Белый дом поручилК концу 2026 года NASA создаст единый стандарт исчисления времени на Луне — Координированное лунное время (LTC). Это не будет система часовых поясов, а собственная система отсчета времени для естественного спутника Земли. Американские власти считают, что без этой системы совместные миссии на Луну с другими странами будут сложнее.
На Луне часы идут быстрее, чем на Земле, из-за силы гравитации, которая там примерно в шесть раз слабее. Чем сильнее гравитация в месте, тем медленнее время течет относительно наблюдателя вне этого места.
Астрофизики из Лаборатории реактивного движения NASA во главе с Вячеславом Турышевым выполнили расчеты и объявили величину этого отличия. Команда опубликовала на сайте электронного архива препринтов arXiv.
Для точного расчёта разницы во времени астрофизики изучили движение Луны и Земли вокруг центра масс Солнечной системы. Учёные использовали математические формулы и вычислили, что время на поверхности Луны идёт на 57,5 микросекунды в земных сутках быстрее, чем на поверхности Земли. Это означает, что разница в одну секунду накапливается почти за 50 лет.
Метод позволяет синхронизировать связь и работу любых лунных аппаратов. В теории проблема лунного времени разрешена. пояснил Турышев.
Исследователи многократно пытались определить разницу во времени между Луной и Землёй, но получали разные результаты: 58,7 микросекунды или 56 микросекунд. Такая оценка производилась с помощью анализа орбит этих небесных тел, который нередко подвергается сомнению, а не на основе их движения вокруг центра масс Солнечной системы.
Даже небольшая разность в микросекунды может привести к существенным ошибкам. Такие временные расхождения могут нарушить передачу данных между космическими зондами, связь между Землёй, базами, астронавтами и лунными спутниками. В работе с картографией и геолокацией на спутнике и орбите это может вызвать ошибки, в том числе программные.
В августе 2024 года в разных странах проведут встречу профильных организаций, включая Международное бюро мер и весов, Международный астрономический союз. Вероятно, ученые постараются договориться о плане решения проблемы единого стандарта исчисления времени на Луне.
Для запуска работы LTC необходимо решить вопрос о «нулевом дне» на Луне: с какой даты вести новый отсчёт времени и на какую территорию он распространяется.
Решением проблемы единого стандарта исчисления времени на Луне могут стать атомные часы, установленные на её поверхности.