مع استعداد البشرية للعودة إلى القمر ضمن برنامج أرتميس، برز تحدٍ حاسم لا يفكر فيه معظم الناس: ما هو الوقت على القمر؟ في 2 أبريل 2024، وجّه مكتب البيت الأبيض لسياسة العلوم والتكنولوجيا (OSTP) وكالة ناسا لإنشاء معيار زمني قمري موحد يُسمى التوقيت القمري المنسق، أو LTC، بحلول نهاية عام 2026.
لماذا يحتاج القمر توقيتًا خاصًا به
على الأرض، نعتمد على التوقيت العالمي المنسق (UTC)، الذي تحافظ عليه شبكة تضم أكثر من 400 ساعة ذرية حول العالم. تعتمد أقمار GPS والأنظمة المالية وشبكات الطاقة والإنترنت جميعها على المزامنة الدقيقة مع UTC.
يطرح القمر مشكلة فريدة. بسبب مجاله الجاذبي الأضعف، تسير الساعات على سطح القمر أسرع بنحو 56.02 ميكروثانية لكل يوم أرضي مقارنة بساعات مماثلة على الأرض. هذا التأثير — الذي تنبأت به نظرية النسبية العامة لأينشتاين — يعني أن مجرد نقل توقيت الأرض إلى القمر سينحرف تدريجيًا عن الساعات القمرية المحلية.
على مدار يوم واحد، قد تبدو 56 ميكروثانية ضئيلة. لكن بالنسبة لأنظمة الملاحة، يتحول هذا الانحراف إلى أخطاء في تحديد الموقع بنحو 16 مترًا يوميًا. خلال شهر، تصل الأخطاء إلى نحو 500 متر — وهو ما يكفي لجعل عمليات الهبوط الدقيقة وملاحة العربات الجوالة وتوقيت مرحلات الاتصال غير موثوقة.
كيف سيعمل LTC
سيُبنى التوقيت القمري المنسق على نفس مبادئ UTC لكنه مكيّف للبيئة القمرية. تتضمن الخطة وضع شبكة من الساعات الذرية على سطح القمر وفي المدار القمري. ستُستخدم هذه الساعات لحساب متوسط مرجح يحدد التوقيت القمري الرسمي.
سيحافظ LTC على علاقة ثابتة ومحددة جيدًا مع UTC بحيث يمكن تحويل الوقت بسلاسة بين الأرض والقمر. الفرق الرئيسي هو أن LTC سيأخذ في الاعتبار الفارق النسبي — الانحراف التراكمي الذي يجعل الساعات القمرية تسير أسرع.
نشر المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) إطارًا تقنيًا في أغسطس 2024 يصف النموذج الرياضي لاستنتاج التوقيت القمري من التصحيحات النسبية لـ UTC.
الجهد الدولي
ضبط الوقت القمري ليس مشروعًا لناسا وحدها. أنشأت اللجنة الدولية التابعة للأمم المتحدة لأنظمة الملاحة العالمية بالأقمار الاصطناعية (ICG) مجموعة عمل مخصصة في عام 2024 لتوحيد التوقيت القمري دوليًا. تعترف اتفاقيات أرتميس — الموقّعة من أكثر من 45 دولة — بالحاجة إلى أنظمة قابلة للتشغيل المتبادل، والمرجع الزمني المشترك أساسي لهذا الهدف.
تدرس وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) أيضًا ضبط الوقت القمري كجزء من مبادرة Moonlight التي تهدف إلى توفير خدمات الاتصالات والملاحة حول القمر.
ماذا يعني LTC للمستقبل
سيتيح التوقيت القمري الموحد الملاحة الدقيقة للمركبات الهابطة والعربات الجوالة، وجدولة الاتصالات الموثوقة بين الأرض والقمر، والتنسيق بين البعثات من وكالات فضاء مختلفة، وفي نهاية المطاف أساسًا لضبط الوقت على المريخ وما بعده.
يستخدم التوقيت القمري المنسق المحاكى المعروض على moontimenow.com معدل الانحراف المنشور البالغ +56.02 ميكروثانية يوميًا، المتراكم من حقبة J2000.0، لتقدير ما ستعرضه ساعة LTC الرسمية اليوم.