برنامهٔ Artemis ناسا برای بازگشت انسان به ماه — نه فقط ملاقاتی کوتاه، بلکه زیرساخت دائمی از جمله ایستگاه Gateway ماهی، مسکن سطحی، و عملیات استخراج منابع را هدف گذاری میکند. تمام آنها چیزی نیاز دارند که ما بر روی زمین از آن برای مسلم میگیریم: استاندارد زمانی قابل اعتماد و مشترک.
چرا Artemis نیاز به زمانسنجی دقیق دارد
مأموریتهای Apollo در دهههای ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ به استاندارد زمانی ماهی نیاز ندارند. مأموریتها روزها طول کشیدند، نه ماه، و ناوبری توسط ایستگاههای ردیابی زمینبنیادی تعامل انجام میشد.
Artemis به طور بنیادی متفاوت است. برنامه مینگرد:
پایگاههای دائمی سطح نزدیک قطب جنوب ماه که به طور مداوم کار میکنند. یک ایستگاه Gateway ماهی در مدار که به عنوان مرکز رلی کار میکند. سیستمهای رون و رباتیک متعدد خودمختار کار میکنند. فرودگرهای تجاری از کشورها و شرکتهای متفاوت بر روی برنامه منظم رسیدن.
هر کدام از این سیستمها به دانش زمان دقیق نیاز دارند — و آنها همگی باید بر روی آن زمان موافق شوند. یک رون با ناوبری نشانه نیاز دارد ساعت خود را با پاکتهای مرجع مداری همگام شود. یک فرودگر رویکردی سطح نیاز دارد هماهنگی زمانبندی با Gateway. پنجرههای ارتباطی بین زمین و ماه باید به میکروثانیه برنامهریزی شوند.
ناوبری ماهی — ماه GPS
بر روی زمین، GPS کار میکند زیرا هر ماهواره یک ساعت اتمی حمل میکند هماهنگ شدهای با استاندارد زمانی استاد. تلفن شما موقعیت خود را با اندازهگیری تفاوتهای ریز در اوقات فرود سیگنال از ماهوارههای متعدد محاسبه میکند.
NASA و ESA برای ماه سیستم مشابهی برنامهریزی میکنند. برنامهٔ Moonlight ESA ماهوارههایی را در مدار ماهی قرار میدهد تا خدمات ناوبری و ارتباطی فراهم کند. سیستمهای نقل و انتقالات ارتباطی و ناوبری ماه ناسا (LCRNS) این را مکمل خواهد کرد.
برای GPS ماهی کار، تمام ماهوارهها یک پایهٔ زمانی مشترک نیاز دارند — و آن پایهٔ زمانی باید برای اثرات نسبیتی حساب کند. یک ماهواره در مدار ماهی اتساع زمان گرانشی متفاوتی تجربه میکند نسبت به یک ساعت بر روی سطح، درست همانطور که ماهوارههای GPS بر روی زمین باید برای نسبیت درست کنند. زمان هماهنگ ماهی (LTC) این بنیاد را فراهم خواهد کرد.
برنامهٔ زمانی Artemis
برنامهٔ زمانی برنامهٔ Artemis با جدول توسعهٔ LTC به طور نزدیک همراستا است:
Artemis I (به پایان رسیده نوامبر ۲۰۲۲) — پرواز آزمایشی بدون سرنشین برای سیستم راهاندازی فضایی و فضاپیمای Orion دور ماه. هیچ سیستم زمانسنجی فراتر از ردیابی زمینبنیادی لازم نیست.
Artemis II (برنامهریزی شدهٔ ۲۰۲۵) — اولین پرواز سرنشیندار دور ماه از Apollo 17 در ۱۹۷۲. هنوز بر ردیابی زمینبنیادی متکی است.
Artemis III (برنامهریزی شدهٔ ۲۰۲۶-۲۰۲۷) — اولین فرود سرنشیندار نزدیک قطب جنوب ماه. این مأموریت از چارچوب LTC اولیه فایده خواهد برد، به خصوص برای فرود دقیق و عملیات سطح.
Artemis IV و فراتر — ایستگاه Gateway ماهی در مدار جمعآوری خواهد شد. کشورها و شرکای تجاری متعدد داراییِ سطح خواهند بود. یک زیرساخت زمانی ماهی کامل ضروری میشود.
فراتر از ماه — مریخ و فضای عمیق
درسهای یادگیری شده از تأسیس LTC مستقیماً بر زمانسنجی بر روی مریخ، جایی که اتساع زمان گرانشی متفاوت است (مریخ حدود ۳۸٪ از گرانش سطح زمین دارد)، و تأخیر ارتباطی تا ۲۴ دقیقه هماهنگی بلادرنگ با زمین غیرممکن میسازد.
یک استاندارد زمان هماهنگ مریخی در نهایت لازم خواهد شد، بنا شده بر اصول نسبیتی یکسان به عنوان LTC اما با پارامترهای مریخمخصوص. چارچوب توسعهٔ درحال حاضر برای ماه یک زمین آزمایشی برای زمانسنجی در سراسر منظومهٔ شمسی است.
زمان ماهی الان ردیابی کنید
در حالی که زیرساخت LTC رسمی ساخته میشود، میتواند دیدن کنید که زمان ماهی امروز شبیه چه است که از ساعت زمان هماهنگ ماهی زندهٔ در این سایت استفاده میکند. ساعت نرخ انجراف ۵۶٫۰۲ µs/day را به UTC اعمال میکند، تجمع شده از عصر J2000.0، تقریبی بلادرنگ از آنچه ساعتهای مبتنی بر ماه نشان میدهند را دادن.