NASA-ს Artemis პროგრამა მიზნად ისახავს მთვარეზე ადამიანის მუდმივი ყოფნის დამყარებას — არა მხოლოდ მოკლე ვიზიტებს, არამედ მუდმივ ინფრასტრუქტურას, მათ შორის მთვარის Gateway სადგურს, ზედაპირის საცხოვრებლებსა და რესურსების მოპოვების ოპერაციებს. ეს ყველაფერი მოითხოვს იმას, რასაც დედამიწაზე თავისთავად მივიჩნევთ: სანდო, საერთო დროის სტანდარტს.
რატომ სჭირდება Artemis-ს ზუსტი დრო
1960-70-იანი წლების Apollo მისიებს მთვარის დროის სტანდარტი არ სჭირდებოდათ. მისიები დღეებს გრძელდებოდა, არა თვეებს, და ნავიგაციას დედამიწაზე განთავსებული თვალთვალის სადგურები უზრუნველყოფდნენ.
Artemis ფუნდამენტურად განსხვავდება. პროგრამა ითვალისწინებს:
მუდმივ ზედაპირის ბაზებს მთვარის სამხრეთ პოლუსთან, რომლებიც უწყვეტად ფუნქციონირებენ. მთვარის Gateway კოსმოსურ სადგურს ორბიტაზე, რომელიც სარელეო ცენტრად მუშაობს. მრავალ როვერსა და რობოტულ სისტემას, რომლებიც ავტონომიურად ფუნქციონირებენ. კომერციულ სადესანტო აპარატებს სხვადასხვა ქვეყნიდან და კომპანიიდან, რომლებიც რეგულარული განრიგით ჩამოდიან.
თითოეულ ამ სისტემას ზუსტი დროის ცოდნა სჭირდება — და ყველა უნდა შეთანხმდეს, რომელია ეს დრო. როვერს, რომელიც ორიენტირებით ნავიგაციობს, თავისი საათი ორბიტალურ საცნობარო სიგნალებთან სინქრონიზებული უნდა ჰქონდეს. ზედაპირისკენ მიახლოებულ სადესანტო აპარატს Gateway-სთან დროის კოორდინაცია სჭირდება. კომუნიკაციის ფანჯრები დედამიწასა და მთვარეს შორის მიკროწამის სიზუსტით უნდა დაიგეგმოს.
მთვარის ნავიგაცია — მთვარის GPS
დედამიწაზე GPS მუშაობს, რადგან თითოეულ თანამგზავრს აქვს ატომური საათი, სინქრონიზებული ძირითად დროის სტანდარტთან. თქვენი ტელეფონი თავის მდებარეობას ითვლის მრავალი თანამგზავრიდან სიგნალის ჩამოსვლის დროის მცირე სხვაობების გაზომვით.
NASA და ESA მსგავს სისტემას გეგმავენ მთვარისთვის. ESA-ს Moonlight პროგრამა მთვარის ორბიტაზე განათავსებს თანამგზავრებს ნავიგაციისა და კომუნიკაციის სერვისებისთვის. NASA-ს სამთვარეო კომუნიკაციის რელეისა და სანავიგაციო სისტემები (LCRNS) ამას შეავსებს.
მთვარის GPS-ის მუშაობისთვის ყველა თანამგზავრს საერთო დროის ბაზა სჭირდება — და ეს დროის ბაზა უნდა ითვალისწინებდეს რელატივისტურ ეფექტებს. მთვარის ორბიტაზე მყოფი თანამგზავრი განსხვავებულ გრავიტაციულ დროის დილატაციას განიცდის, ვიდრე ზედაპირზე მყოფი საათი, ისევე როგორც დედამიწის GPS თანამგზავრებმა უნდა გაითვალისწინონ ფარდობითობა. კოორდინირებული მთვარის დრო (LTC) ამ საფუძველს უზრუნველყოფს.
Artemis-ის ვადები
Artemis პროგრამის ვადები მჭიდროდ ემთხვევა LTC-ის შემუშავების განრიგს:
Artemis I (დასრულდა 2022 წლის ნოემბერში) — Space Launch System-ისა და Orion-ის უპილოტო საცდელი ფრენა მთვარის გარშემო. დედამიწაზე დაფუძნებული თვალთვალის მიღმა დროის სისტემა არ იყო საჭირო.
Artemis II (დაგეგმილია 2025 წელს) — პირველი ეკიპაჟიანი ფრენა მთვარის გარშემო Apollo 17-ის (1972) შემდეგ. კვლავ ეყრდნობა დედამიწაზე დაფუძნებულ თვალთვალს.
Artemis III (დაგეგმილია 2026-2027 წლებში) — პირველი ეკიპაჟიანი დაშვება მთვარის სამხრეთ პოლუსთან. ეს მისია ისარგებლებს საწყისი LTC ჩარჩოთი, განსაკუთრებით ზუსტი დაშვებისა და ზედაპირის ოპერაციებისთვის.
Artemis IV და შემდგომი — მთვარის Gateway სადგური აიწყობა ორბიტაზე. მრავალი ქვეყანა და კომერციული პარტნიორი იმუშავებს ზედაპირის აქტივებზე. სრული მთვარის დროის ინფრასტრუქტურა აუცილებელი ხდება.
მთვარის მიღმა — მარსი და ღრმა კოსმოსი
LTC-ის დამყარებიდან მიღებული გაკვეთილები პირდაპირ გამოიყენება მარსზე დროის აღრიცხვისთვის, სადაც გრავიტაციული დროის დილატაცია განსხვავდება (მარსს დედამიწის ზედაპირის გრავიტაციის დაახლოებით 38% აქვს), ხოლო 24 წუთამდე კომუნიკაციის დაყოვნება დედამიწასთან რეალურ დროში სინქრონიზაციას შეუძლებელს ხდის.
კოორდინირებული მარსის დროის სტანდარტი საბოლოოდ საჭირო გახდება, აშენებული იმავე რელატივისტურ პრინციპებზე, რაც LTC, მაგრამ მარსისთვის სპეციფიკური პარამეტრებით. ჩარჩო, რომელიც ახლა მთვარისთვის მუშავდება, არის საცდელი მოედანი მთელ მზის სისტემაში დროის აღრიცხვისთვის.
თვალყური ადევნეთ მთვარის დროს ახლავე
სანამ ოფიციალური LTC ინფრასტრუქტურა იშენება, შეგიძლიათ ნახოთ, როგორ გამოიყურება მთვარის დრო დღეს, ამ საიტის ცოცხალი კოორდინირებული მთვარის დროის საათის გამოყენებით. საათი იყენებს დრიფტის სიჩქარეს +56.02 µs/დღე UTC-ზე, დაგროვილს J2000.0 ეპოქიდან, რაც იძლევა რეალურ დროში მიახლოებას იმისა, თუ რას აჩვენებდნენ მთვარეზე დაფუძნებული საათები.