Þegar mannkynið undirbýr heimkomuna til Tunglsins með Artemis áætluninni hefur mikilvæg áskorun komið upp sem flestir hugsa aldrei um: hvað er klukkan á Tunglinu? Þann 2. apríl 2024 gaf Skrifstofa White House fyrir vísindalega og tæknilega stefnu (OSTP) NASA umboð til að stofna samstillt tunglatímamerk sem kallast Coordinated Lunar Time, eða LTC, fyrir lok 2026.
Af hverju þarf Tunglið sína eigin tíð
Á Jörðinni treysta við á Coordinated Universal Time (UTC), sem viðhaldið er af neti með yfir 400 atóm klukkum um heiminn. GPS-gervihnættir, fjármálakerfin, raforkukerfi og Internetið háð á nákvæmri samstillingu við UTC.
Tunglið sýnir einstakt vandamál. Vegna þess að þyngdarafl Tunglsins er veikara en á Jörðinni spá almenn afstæðikenning að klukka á tunglayfirliti gangi um það bil 56.02 míkrósekúndur hraðar á dag. Þessi áhrif — sem spáð eru af Einsteins almennu afstæðikenningingu — þýðir að einföld sendingu jarðartíðar til Tunglsins myndu hægir og hægir fara úr samstillingu með staðbundnum tunglaklukkum.
Ef til vill myndu 56 míkrósekúndur á degi virka óveruleg. En fyrir siglinga kerfi skilar afstýringunni sér sem staðsetningarvillur um 16 metra á dag. Yfir mánuð myndu villur ná 500 metrum — nóg til að gera nákvæma lendingu, yfirferðasiglingu og samskipti óárandi.
Hvernig LTC mun virka
Coordinated Lunar Time verður byggt á sömu meginreglum og UTC en aðlöguð fyrir tungla umhverfið. Plöunin felur í sér að setja net atóm klukka á tunglayfirliti og í tungla braut. Þessar klukkur verða notaðar til að reikna vegið meðaltal sem skilgreinir opinbera tunglatíðina.
LTC mun viðhalda föstum, vel skilgreindum sambandi við UTC þannig að tíðin geti fært sig ósamfellt milli Jarðar og Tunglsins. Lykilmunurinn er að LTC mun taka tillit til afstæðislegrar afstýringar — uppsöfnuðu afstýringunni sem gefur tungla klukkum hraðar göngu.
Thé National Institute of Standards and Technology (NIST) gaf út tæknilega rammi í ágúst 2024 sem lýsir stærðfræðilegu líkani fyrir að leiða tunglatíð frá afstæðislegum leiðréttingum til UTC.
Alþjóðlegur viðleitni
Tunglatímakerfið er ekki eingöngu NASA verkefni. Alþjóðanefnd Sameinuðu þjóðanna um alþjóðleg siglingarkerfi (ICG) stofnaði sérstaka starfshóp árið 2024 til að staðla tunglatíðarkerfið á alþjóðavettvangi. Artemis-samkomulagið — sem 50 þjóðir hafa undirritað — viðurkenna nauðsyn samtengdra kerfa á Tunglinu og sameiginlegur tíðarreferansi er undirstaða.
Evrópska geimstofnunin (ESA) hefur einnig verið að rannsaka tunglatímakerfið sem hluta af Moonlight frumkvæði sínu, sem miðar að því að veita samskipta- og siglingarþjónustu um Tunglið.
Hvað þýðir LTC fyrir framtíðina
Samstillt tunglatímamerkir mun gera nákvæma siglingu fyrir lendur og yfirferðir, áreiðanlega samskiptaáætlun milli Jarðar og Tunglsins, samstarf milli verkefna frá mismunandi geimstofnunum og að lokum stöðu fyrir tímakerfið á Mars og annarsstaðar.
Hermaða Coordinated Lunar Time sem sýnd er á moontimenow.com notar birtu afstýringarhraðann +56.02 míkrósekúndur á dag, uppsöfnað frá J2000.0 endalokum, til að nálgast það sem opinber LTC klukka myndu lesa í dag.