NASA Artemis programma ir mērķīta izveidot ilgtspējīgu cilvēku klātbūtni uz Mēness – nevis tikai īsus apmeklējumus, bet pastāvīgu infrastruktūru, tostarp mēness Gateway staciju, virsmas patstāvības un resursu ekstraktēšanas darbības. Visos no tiem ir nepieciešams kaut kas, ko mēs uzskatām par pašsaprotamu uz Zemes: uzticams kopīgs laika standarts.
Kāpēc Artemis Nepieciešams Precīzs Timingas
Apollo misijas no 1960. un 70. gadiem neizpildīja mēness laita standartu. Misijas turējās dienas, nevis mēnešus, un navigāciju turējās zemes sekošanas stacijas uz Zemes.
Artemis ir fundamentāli atšķirīga. Programma paredzētas:
Pastāvīgas virsmas bāzes tuvu mēness dienvidu polam, kas darbības nepārtraukti. Mēness Gateway kosmosa stacija orbitā, kas kalpo kā releja centrs. Vairākas roveres un robotu sistēmas, kas darbojas autonomi. Komercāli nokāpumi no dažādu valstu un uzņēmumiem, kas pienāk regulāros grafikos.
Katra no šīm sistēmām ir nepieciešams zināt precīzu laiku – un tām visām ir jāpiekrīt tam, kāds tas laits ir. Roveri, kas navigē pa landmarks, ir nepieciešams tā pulksteņ sinhronizācija ar orbītas atsauces signāļiem. Nokāpumi, kas tuvojas virsmai, ir nepieciešams timingas koordinācija ar Gateway. Komunikācijas logi starp Zemi un Mēnesi ir jāiestata uz mikrosekundi.
Mēness Navigācija — Mēness GPS
Uz Zemes GPS darbojas tāpēc, ka katrs satelīts pārvadā atomu pulksteni, kas sinhronizēts ar galvenā laika standartu. Jūsu tālrunis aprēķina tā pozīciju, mērot mazos signāla atvākšanas laika atšķirības no vairākiem satelītiem.
NASA un ESA plāno līdzīgu sistēmu Mēnesim. ESA Moonlight programma novietaus satelītus mēness orbitā, sniedzot navigācijas un komunikācijas pakalpojumus. NASA Mēness Komunikācijas Releja un Navigācijas Sistēmi (LCRNS) papildina šo.
Mēness GPS darbībai visiem satelītiem ir nepieciešama kopīga laika bāze – un šim laika bāzei ir jāņem vērā relativistiskā efekti. Satelīts mēness orbitā piedzīvo atšķirīgu gravitācijas laika dilatāciju nekā virsmas pulkstenis, tāpat GPS satelīti uz Zemes jāpataisā relativitātei. Koordinētais Mēness Laits (LTC) sniegs šo pamatu.
Artemis Grafiks
Artemis programmas grafiks cieši izsekotām ar LTC izstrādes grafiku:
Artemis I (pabeigts 2022. gada novembris) — Bezpilota testlēkums no Kosmosa Paglabāšanas Sistēmas un Orion kosmosa kuģa apkārt Mēnesim. Nav nepieciešams timingas sistēmas iziet no Zemes sekošanas.
Artemis II (plānots 2025) — Pirmais bezpilota lēkums apkārt Mēnesim kopš Apollo 17 1972. gadā. Joprojām paļaujas uz Zemes sekošanu.
Artemis III (plānots 2026-2027) — Pirmais bezpilota nokāpums tuvu mēness dienvidu polam. Šī misija gūs no sākotnējā LTC sistēmas, jo īpaši precīzam nokāpumam un virsmas operācijām.
Artemis IV un tālāk – Mēness Gateway stacija tiks samontēta orbitā. Vairākas valstis un komercālie partneri operēs virsmas aktīvus. Pilnīga mēness laita infrastruktūra kļūst svarīga.
Tālāk par Mēnesi — Marss un Dziļa Kosmoss
Mācības no Mēness LTC izveidošanas tieši piemērosies laita standartizācijai uz Marsa, kur gravitācijas laika dilatācija ir atšķirīga (Marss ir aptuveni 38% Zemes virsmas gravitācijas), un komunikācijas aizkaves līdz 24 minūtēm padara reālā laika sinhronizāciju ar Zemi neiespējamu.
Koordinētais Marsiāns Laits standarts galiski būs nepieciešams, pamatojoties uz tiem pašiem relativistiskajiem principiem kā LTC, bet ar Mars-specifiskiem parametriem. Sistēma, kas tiek izstrādāta tagad Mēnesim, ir pierādījuma lauka laika standartizācijai visā saules sistēmā.
Seko Mēness Laikam Tagad
Savukārt oficiālā LTC infrastruktūra tiek izstrādāta, jūs varat redzēt, kā mēness laits izskatās šodien, izmantojot tiešraides Koordinētais Mēness Laits pulksteni šajā vietnē. Pulkstenis piemēro +56,02 µs/diena nobīdes likmi uz UTC, uzkrātu kopš J2000.0 epohas, sniedzot reāla laika aptuvinājumu, ko rādītu uz Mēness pamatotie pulksteņi.