НАСА калибрира нови часовници, за да могат хората да живеят на Луната

Изследователи от Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL) са изчислили нова система за измерване на лунното време.

Въпреки че не е необходимо за ежедневните графици на повечето хора, установяването на времето на лунната повърхност в сравнение с времето на Земята е жизненоважно за осъществяването на постоянно човешко присъствие на Луната.

По-рано тази година администрацията на Байдън нареди на НАСА да започне работа по изчисляване на координирано лунно време (LTC).

Но благодарение на сложността на гравитационната сила и относителността, часовниците в базовия лагер на „Артемида“ ще се движат по различен начин от тези у дома.

Това означава изцяло нови часовници, проектирани да работят възможно най-точно и надеждно.

Според проучване, планирано за публикуване в списание Physical Review D, ключът към новата система са релативистичните времеви трансформации, по-известни като „разширяване на времето“.

„Нашата работа е концептуално съобразена с по-широките цели на стандартизацията на времето в цислунарни и дълбоки космически среди“, казва астрофизикът от JPL и съавтор на изследването Слава Туришев пред Popular Science.

„Те са основополагащи за бъдещи лунни мисии, изискващи суб-наносекунда синхронизация за навигация, комуникация и научни операции.“

Продължителността на една секунда се усеща по различен начин в зависимост от гравитационната сила и относителната скорост.

Астронавт на Луната, гледайки базиран на Земята часовник, например, ще види, че губи около 56 микросекунди на земен ден. Въпреки че това може да звучи нищожно, разликата се натрупва и това може да създаде големи проблеми, когато на картата са многомилиардни лунни мисии и животи на астронавти.

„Тези системи са от решаващо значение за подпомагане на оперативната ефективност, научните начинания и бъдещите търговски дейности на Луната“, пише екипът на Туришев в своето проучване.

„Съществуващите рамки, ориентирани към Земята, са неадекватни за тези изисквания, което налага разработването на независима лунна координатна и времева система.“

Както обяснява Universe Today, изследователите на JPL са адаптирали принципите на относителността, използвани в измерването на времето на Земята, за лунна среда. Те включват фактори като по-слаба лунна гравитация, водеща до по-бързи темпове на часовника, периодични вариации на времето по време на орбитата на Луната и „локални гравитационни аномалии“, известни като маскони, които влияят на времето на Луната.

След това те са взели предвид и подробни данни, натрупани от мисията на НАСА за гравитационно възстановяване и вътрешна лаборатория (GRAIL). Стартирала през 2011 г., десетилетната програма GRAIL използва двойка сателити, за да картографира повърхността на Луната, както и да измери нейното гравитационно поле.

Екипът също е взел предвид информацията, събрана от проекта за лунен лазерен диапазон (LLR), който измерва орбиталните разстояния между Луната и Земята до милиметър.