アルテミス計画で人類が月への帰還を準備する中、ほとんどの人が考えもしない重要な課題が浮上しています:月は今何時なのか? 2024 年 4 月 2 日、ホワイトハウス科学技術政策局 (OSTP) は、NASA に対し 2026 年末までに協定月時間(LTC)と呼ばれる統一的な月の時間標準を確立するよう指示しました。
なぜ月に独自の時間が必要なのか
地球上では、世界中の 400 台以上の原子時計によって維持される協定世界時 (UTC) に依存しています。GPS 衛星、金融システム、電力網、インターネットはすべて UTC との正確な同期に依存しています。
月には独自の問題があります。重力場が弱いため、月面の時計は地球の同じ時計より 1 日あたり約 56.02 マイクロ秒速く刻みます。アインシュタインの一般相対性理論が予測するこの効果は、地球時間を月に単純に中継すると、月面の時計との同期が徐々にずれていくことを意味します。
1 日で 56 マイクロ秒は取るに足らないように見えるかもしれません。しかしナビゲーションシステムでは、そのドリフトは 1 日約 16 メートルの位置誤差に相当します。1 か月で誤差は約 500 メートルに達し、精密な着陸、ローバーのナビゲーション、通信中継のタイミングが信頼できなくなります。
LTC の仕組み
協定月時間は UTC と同じ原理に基づいて構築されますが、月の環境に適応させたものです。計画では、月面と月軌道上に原子時計のネットワークを設置します。これらの時計を使って、公式の月時間を定義する加権平均を計算します。
LTC は UTC との固定的で明確に定義された関係を維持し、地球と月の間で時間をシームレスに変換できるようにします。主な違いは、LTC が相対論的オフセット — 月の時計が速く進む累積ドリフト — を考慮することです。
米国立標準技術研究所 (NIST) は 2024 年 8 月に、UTC への相対論的補正から月の時間を導出する数学モデルを記述した技術フレームワークを発表しました。
国際的な取り組み
月の計時は NASA だけのプロジェクトではありません。国連の国際全球航法衛星システム委員会 (ICG) は 2024 年に月の計時を国際的に標準化するための専門作業部会を設立しました。45 か国以上が署名したアルテミス協定は、相互運用可能なシステムの必要性を認めており、共有された時間基準はその目標の基盤です。
欧州宇宙機関 (ESA) も、月の周辺に通信およびナビゲーションサービスを提供することを目指すムーンライト・イニシアチブの一環として、月の計時を研究しています。
LTC が意味する未来
標準化された月時間は、着陸機やローバーの精密なナビゲーション、地球と月の間の信頼性の高い通信スケジューリング、異なる宇宙機関のミッション間の調整、そして最終的には火星やその先の計時の基盤を可能にします。
moontimenow.com に表示されているシミュレーションの協定月時間は、J2000.0 紀元から +56.02 マイクロ秒/日の公表されたドリフトレートを使用し、公式の LTC 時計が今日示すであろう時刻を近似的に表示しています。