Коли людство готується повернутися на Місяць з програмою Артеміда, виникла одна критична проблема, над якою більшість людей ніколи не думають: який час на Місяці? 2 квітня 2024 р. Офіс науки та технологічної політики Білого Дому (OSTP) доручив NASA встановити єдиний стандарт місячного часу, названий Координований Місячний Час або LTC, до кінця 2026 року.
Чому Місяцю потрібен Свій Час
На Землі ми покладаємося на Координований Світовий Час (UTC), який підтримується мережею понад 400 атомних годинників у всьому світі. GPS-супутники, фінансові системи, енергетичні мережі та Інтернет, усе залежить від точної синхронізації з UTC.
Місяць представляє унікальну проблему. Через його слабішу гравітаційну поле, годинники на місячній поверхні тикають приблизно на 56.02 мікросекунди швидше за земний день порівняно з однаковими земними годинниками. Цей ефект — передбачений Ейнштейном в загальній теорії відносності — означає, що простий трансляція земного часу на Місяць повільно розходився б із синхронізацією з місячними годинниками.
Протягом одного дня 56 мікросекунд можуть здатися незначущими. Але для навігаційних систем цей дрейф перекладається на помилки положення близько 16 метрів за день. Протягом місяця помилки досягли б близько 500 метрів — достатньо, щоб зробити точне приземлення, навігацію марсохода та синхронізацію комунікаційної ретрансляції ненадійними.
Як Буде Працювати LTC
Координований Місячний Час буде побудований на тих же принципах, що й UTC, але адаптований для місячного навколишнього середовища. План передбачає розташування мережі атомних годинників на поверхні Місяця та на місячній орбіті. Ці годинники будуть використовуватися для обчислення зваженого середнього, який визначає офіційний місячний час.
LTC буде підтримувати фіксований, добре визначений зв'язок з UTC, щоб час можна було бездоганно конвертувати між Землею та Місяцем. Ключова різниця полягає в тому, що LTC буде враховувати релятивістичне зміщення — сукупний дрейф, який робить місячні годинники швидшими.
Національний Інститут Стандартів та Технології (NIST) опублікував технічну схему у серпні 2024 р., описуючи математичну модель для виведення місячного часу з релятивістичних коректив до UTC.
Міжнародне Зусилля
Часовимірювання на Місяці — це не просто проект NASA. Міжнародна комісія ООН з глобальних навігаційних супутникових систем (ICG) у 2024 р. створила спеціалізовану робочу групу для стандартизації місячного часу на міжнародному рівні. Угода Артеміди — підписана понад 50 країнами — визнає необхідність сумісних систем, а спільна база часу є основоположною для цієї мети.
Європейське космічне агентство (ESA) також вивчало часовимірювання на Місяці як частину своєї ініціативи Moonlight, яка спрямована на надання комунікаційних та навігаційних послуг навколо Місяця.
Що LTC означає для Майбутнього
Стандартизований місячний час дозволить точну навігацію для посадочних модулів та марсоходів, надійне планування комунікацій між Землею та Місяцем, координацію між місіями різних космічних агентств та, врешті, основу для часовимірювання на Марсі та далі.
Симульований Координований Місячний Час, показаний на moontimenow.com, використовує опубліковану швидкість дрейфу +56.02 мікросекунди за день, накопичену з епохи J2000.0, щоб наблизитися до того, що показував би офіційний годинник LTC сьогодні.