Пока человечество готовится к возвращению на Луну в рамках программы «Артемида», возникла одна критическая проблема, о которой большинство людей никогда не задумывается: который час на Луне? 2 апреля 2024 года Управление научно-технической политики Белого дома (OSTP) поручило NASA установить единый стандарт лунного времени под названием координированное лунное время (LTC) до конца 2026 года.
Зачем Луне собственное время
На Земле мы полагаемся на всемирное координированное время (UTC), которое поддерживается сетью из более чем 400 атомных часов по всему миру. Спутники GPS, финансовые системы, электросети и интернет — всё зависит от точной синхронизации с UTC.
Луна создаёт уникальную проблему. Из-за более слабого гравитационного поля часы на лунной поверхности идут примерно на 56,02 микросекунды быстрее за земные сутки, чем идентичные часы на Земле. Этот эффект, предсказанный общей теорией относительности Эйнштейна, означает, что простая ретрансляция земного времени на Луну будет постепенно рассинхронизироваться с местными лунными часами.
За один день 56 микросекунд могут показаться ничтожными. Но для навигационных систем это отклонение преобразуется в ошибки определения местоположения примерно в 16 метров в день. За месяц ошибки достигнут почти 500 метров — достаточно, чтобы сделать точные посадки, навигацию луноходов и синхронизацию связи ненадёжными.
Как будет работать LTC
Координированное лунное время будет построено на тех же принципах, что и UTC, но адаптировано для лунной среды. План предполагает размещение сети атомных часов на поверхности Луны и на лунной орбите. Эти часы будут использоваться для вычисления взвешенного среднего, определяющего официальное лунное время.
LTC будет поддерживать фиксированную, чётко определённую связь с UTC, чтобы время можно было бесшовно конвертировать между Землёй и Луной. Ключевое отличие в том, что LTC будет учитывать релятивистское смещение — совокупное отклонение, заставляющее лунные часы идти быстрее.
Национальный институт стандартов и технологий (NIST) опубликовал техническую структуру в августе 2024 года, описывающую математическую модель для вывода лунного времени из релятивистских поправок к UTC.
Международные усилия
Хронометрирование на Луне — это не только проект NASA. Международный комитет ООН по глобальным навигационным спутниковым системам (ICG) создал в 2024 году специальную рабочую группу для международной стандартизации лунного времени. Соглашения «Артемида», подписанные более чем 50 странами, признают необходимость совместимых систем, а единый временной эталон является основой этой цели.
Европейское космическое агентство (ESA) также изучает вопросы лунного хронометрирования в рамках своей инициативы Moonlight, направленной на обеспечение связи и навигации вокруг Луны.
Что LTC означает для будущего
Стандартизированное лунное время обеспечит точную навигацию для посадочных аппаратов и луноходов, надёжное планирование связи между Землёй и Луной, координацию миссий разных космических агентств и, в конечном счёте, основу для хронометрирования на Марсе и далее.
Симулированное координированное лунное время на moontimenow.com использует опубликованную скорость отклонения +56,02 микросекунды в день, накопленную с эпохи J2000.0, чтобы приблизить значение, которое показывали бы официальные часы LTC сегодня.