Programu ya Artemis ya NASA imalenga kuanzisha uwepo wa mwanadamu unaoendelea kwenye Mwezi — si tu visita vifupi, lakini infrastructure ya kudumu pamoja na stesheni ya Gateway ya Lunar, habitats ya uso, na operesheni za kuondoleza rasilimali. Hii yote inahitaji kitu tunacho sehemu iliyoachwa kwenye Ardhi: kiwango cha saa cha kutegemeka, kinachoshirikiwa.
Kwa nini Artemis inahitaji Precision Timing
Missions ya Apollo katika miaka 1960s na 70 hazihitaji kiwango cha saa ya Mwezi. Missions imekamatia siku, si miezi, na kupanda kwenye Ardhi kwa kutumia stesheni za kusambaza kwa Ardhi.
Artemis ni tofauti. Programu inabakiza kuwa na:
Basis ya uso ya kudumu karibu na ncha ya kusini ya Mwezi inaendelea bila kulima. Stesheni ya Gateway ya Lunar katika orbital inayotumika kama relay hub. Rovers na mifumo ya robotic mingi inaendelea kwa kuzaliwa. Landers za biashara kutoka kwa nchi na kampuni tofauti zinakuja katika shindani ya kawaida.
Mifumo hii yote inahitaji kuwa na saa sahihi — na wote wanahitaji kukubaliana na saa hii. Rover inayotumia kumfuata katika landmarks inahitaji saa yake kuwa iliyosama na beacon za kumbukumbu ya orbital. Lander inakabidhi Gateway inahitaji kusambaza kwa timing. Madirisha ya kumbukumbu kati ya Ardhi na Mwezi yanahitaji kuokamatia hadi microsecond.
Kupanda kwa Mwezi — GPS ya Mwezi
Kwenye Ardhi, GPS inafanya kazi kwa sababu kila satellite inabebea saa ya atomiki inayosama kwa kiwango cha saa ya master. Simu yako inahesabu msongamano wake kwa kupima kucheza kidogo cha wakati wa kuwadia ya satellite nyingi.
NASA na ESA wanabakiza mifumo sawa kwa Mwezi. Programu ya Moonlight ya ESA itaweka satellite katika orbital ya Mwezi kutoa huduma za kupanda na kumbukumbu. LCRNS ya NASA itakamilisha hii.
Kwa GPS ya Mwezi kuwa mwenyewe, satellite zote zinahitaji kiwango cha saa kinachoshirikiwa — na kiwango hiki cha saa kinahitaji kuwa na hesabu kwa athari za saa jamaa. Satellite katika orbital ya Mwezi inahoji upanuzi wa saa tofauti kuliko saa ya uso, kama vile satellite za GPS kwenye Ardhi zinahitaji kurekebisha kwa saa jamaa. Coordinated Lunar Time (LTC) itabakiza hii msingi.
Artemis Timeline
Timeline ya programu ya Artemis inafanana karibu na ratiba ya kuendelea kwa LTC:
Artemis I (ikakamatia Novemba 2022) — Ndege ya mtihani isiyoadhibiti ya Space Launch System na spacecraft ya Orion kuzunguka Mwezi. Hakuna kiwango cha saa kinachohitajika zaidi ya kusambaza kwenye Ardhi.
Artemis II (iliyobakiza 2025) — Ndege ya kwanza ya mwanadamu kuzunguka Mwezi tangu Apollo 17 mnamo 1972. Bado inategemea kusambaza kwenye Ardhi.
Artemis III (iliyobakiza 2026-2027) — Kukamatia kwa mwanadamu kwa kwanza karibu na ncha ya kusini ya Mwezi. Misioni hii itakufa kutoka muundo wa LTC wa mapema, hasa kwa kupanda kwa usahihi na operesheni za uso.
Artemis IV na zaidi — Stesheni ya Gateway ya Lunar itakwa na kukamatia katika orbital. Nchi na wakamatia wa biashara kadhaa watakufa asset za uso. Kiwango kamili cha saa ya Mwezi kinakufa muhimu.
Zaidi ya Mwezi — Mars na Nafasi za Kina
Masomo yaliyofunzwa kutoka kuanzisha LTC yatakufa moja kwa moja kwa kuweka saa ya Mars, ambapo upanuzi wa saa wa mvuto ni tofauti (Mars ina takriban 38% ya mvuto wa uso wa Ardhi), na delay za kumbukumbu hadi dakika 24 zinafanya synchronization halisi kutokuwa nasi.
Kiwango cha Coordinated Martian Time kitakufa muhimu hatimaye, kinajengwa kulingana na maadili ya jamaa lakini na vigezo vya Mars. Muundo unaoendelea kwa Mwezi sasa ni arubani kwa kuweka saa kuzunguka mfumo wa Jua.
Fuata Saa ya Mwezi Sasa
Wakati infrastructure ya LTC rasmi inaendelea kutengeneza, unaweza kuona kinachoshindiana na saa ya Mwezi leo kwa kutumia saa halisi ya Coordinated Lunar Time kwenye tohte. Saa inatumia kiwango cha upanuzi cha +56.02 µs/siku hadi UTC, kukamatia kutoka J2000.0 epoch, na kutoa matokeo ya kukadiria kinachoshindiana na saa ya Mwezi iliyoacha leo.