月球时钟比地球每24小时快约56微秒
目前使用UTC,宇宙飞船间无法校时引发“碰撞”担忧
“需通过国际组织和阿耳忒弥斯协定达成国际共识”
“月球协调时(Lunar Time Coordinated,LTC)”是指适用于月球、其时间演化方式不同于地球的一种标准时间。分析认为,它有望为在月球上执行需要极高精度的任务提供时间基准。
在月球上,从正午(太阳经过子午线的时刻)到下一次正午,按地球时间计算平均需要约29.5天。
由于月球重力只有地球的大约六分之一,根据狭义相对论,月球上的时钟会比地球上的时钟走得更快。也就是说,月球时钟在24小时内大约会快56微秒(μs:百万分之一秒)。此外,由于月球自转的影响,时钟所处的位置不同,时间也可能会有所差异。
目前在执行与月球相关的任务时,使用的是自1972年1月1日起实施的“协调世界时(Universal Time Coordinated,UTC)”作为标准。具体做法是,通过搭载在宇宙飞船上的双向通信计时器与地球上的大型深空天线获取信号,并将其与UTC进行同步。也就是说,与其使用月球固有时间,不如借用地球标准时作为月球的标准时间。
在月球上将UTC作为标准时间,当只有少数宇宙飞船等各自独立执行任务时效果尚可,但宇宙飞船之间却无法直接校对时间,难免产生混乱。月球表面积比美国和中国两国面积之和还要大,但适合建设基地的“风水宝地”有限,因此在这些区域发生冲突几乎难以避免。
要确定作为月球时间基准的标准时,首先需要在月球上至少安装3台主原子钟,以掌握月球上自然的时间节奏。在此基础上再通过算法加以整理,构建更精确的月球虚拟时钟,并在多种方案中决定采用哪一种方式来确立月球标准时。
最先能想到的一种方法,是将月球时间与地球的UTC对齐。也就是以一定间隔,将月球虚拟时间设定为与地球UTC同步。这种方式的优点是地球上的人类也更容易使用。
另一种方法是将月球虚拟时钟完全基于月球自身时间来设定。即便与地球失去联系,也不会造成混乱,同时仍可保持航行与通信的安全性,而且还能推广应用到例如火星等比月球通信更困难的行星上。这一方式的不足在于,仍需进一步研究如何折中处理月球日与地球日之间的差异。
日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)发射的月球着陆器SLIM成功在距离原定目标着陆点以东约55米的月球表面实现软着陆。图为1月20日SLIM在月球表面着陆的场景。EPA-JAXA 联合新闻图片提供
View original image路透社2日(当地时间)报道称,美国白宫已指示美国国家航空航天局(NASA)等机构,在2026年前为月球及其他天体制定统一的标准时间。
白宫科学技术政策办公室(OSTP)表示:“如果没有标准时间,就难以安全保障宇宙飞船之间的数据传输,或将地球与月球以及宇航员之间的通信实现同步”,并称“为了定义实施LTC的方法,有必要通过现有的国际组织以及阿尔忒弥斯协定等达成国际共识”。
阿尔忒弥斯协定目前有36个国家参与,但中国和俄罗斯尚未加入。由于月球不仅蕴藏潜在矿产资源,还具有作为前往火星等其他目的地中转基地的重要意义,近期不仅美国、中国等各国,连民营企业也都在加紧推进月球探测。
日本在今年1月成为向月球发射宇宙飞船的第五个国家;印度则在去年成为首个在月球南极附近实现宇宙飞船着陆的国家。中国去年提出目标,要在2030年前将载人探测器送上月球。美国国家航空航天局计划在2026年9月实施宇航员再次登月任务,并在2025年9月执行4名宇航员绕月飞行后返回的任务。
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