لماذا من الضروري قياس الوقت على المريخ؟

لا تزال خطط استكشاف المريخ ووضع الأساس له متوقفة على فارق التوقيت، وإذا أخطأ في حسابه فإنه قد يتسبب في هبوط المركبة الفضائية خارج مسارها.

الوقت على المريخ أبطأ بـ ٤٧٧ ميكروثانية يوميًا منه على الأرض. الصورة: Shutterstock .

يواجه مهندسو ناسا صعوبة في قياس الوقت على المريخ، لأن خطأً واحدًا في الحساب قد يُفسد العملية برمتها. ووفقًا لحسابات نشرها الباحثان نيل آشبي وبيجوناث باتلا في يوليو، فإن الساعة على المريخ تعمل أسرع بمقدار 477 ميكروثانية يوميًا من الساعة على الأرض.

يتغير هذا المعدل بمقدار ٢٢٦ ميكروثانية إضافية يوميًا، حسب موقع المريخ في مداره حول الشمس. قد لا يبدو هذا كثيرًا، ولكنه مهم عندما يحاول علماء الفلك إنزال مركبة فضائية، أو مزامنة الإشارات مع المركبات الجوالة الموجودة بالفعل على المريخ.

بسرعة الضوء، يعادل تأخير قدره 56 ميكروثانية فقط حوالي 184 ملعب كرة قدم، ما يعني أنه كان سيفوت موقع الهبوط تمامًا. هذا التحدي، بالإضافة إلى قيود الكوكب، يؤثر أيضًا على برنامج أرتميس التابع لناسا، والذي يتعين عليه إدارة مزامنة الوقت بين الأرض والقمر والمريخ في الوقت نفسه.

تُظهر الأبحاث أن ساعات المريخ تعمل أسرع من ساعات القمر بمقدار 421.5 ميكروثانية يوميًا. ويُعدّ قياس سرعة الوقت بدقة في ثلاثة عوالم مختلفة تحديًا كبيرًا.

وفقًا لنظرية أينشتاين النسبية، تُشوّه الأجسام الضخمة الزمكان، وتعمل الساعات بمعدلات مختلفة تبعًا للجاذبية والحركة. تكمن المشكلة في أن النماذج الحسابية الحالية مُبسّطة للغاية.

استندت معظم الحسابات السابقة إلى مدارات كوكبية تشمل جسمين فقط، مثل الأرض والقمر، أو المريخ. لكن جاذبية الشمس تُحدث أيضًا ما يُعرف بـ"المد والجزر الشمسي"، وهي اضطرابات تؤثر على حركة الكواكب والأقمار عبر الزمكان، وتُغير نتائج النماذج السابقة.

وفقًا لـ BGR، كانت حسابات آشبي وباتلا الجديدة، بعد إضافة المد والجزر الشمسي، أكثر دقةً بنحو 100 مرة من الدراسات السابقة. وقد أدى هذا الاختلاف إلى إنشاء نموذج موثوق بما يكفي لبناء أنظمة رئيسية للبعثات الفضائية. ومع ذلك، لم يُراعِ الباحثون بعدُ تأثير المد والجزر في النموذج بشكل كامل عند تطبيقه على نظام الأرض والمريخ.

يواجه كل قمر صناعي لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يدور حول الأرض اليوم مشكلة سرعة ساعته مقارنةً بساعة هاتفك المحمول، نظرًا لبعده عن جاذبية الأرض. وبدون تصحيح، قد يصل الخطأ إلى أميال في بضع ساعات فقط من التشغيل.

يحدث الشيء نفسه على نطاق الكواكب، حيث تتغير حقول الجاذبية المتعددة التي تُضطرب بفعل الشمس بمرور الوقت، مما يزيد من تعقيدها بشكل كبير. هذا هو التحدي الذي يواجهه المهندسون عند تصميم أنظمة الملاحة والاتصالات لمشاريع مثل مهمة إعادة عينات المريخ.

طلب البيت الأبيض من ناسا إنشاء معيار زمني منفصل للقمر، يُسمى التوقيت القمري المنسق (CLT)، على غرار التوقيت العالمي المنسق (UTC) للأرض. يمهد هذا البحث الجديد الطريق لتطبيق الأمر نفسه على المريخ.

هذه المرة، تخطط ناسا لبناء بنية تحتية دائمة، ومهمات إمداد منتظمة، وحتى مستوطنات بشرية على المريخ. كل هذا سيتطلب نظامًا زمنيًا يعكس الواقع المادي بدقة، وليس مجرد نموذج مبسط.

النماذج ليست مثالية، لكنها متقدمة جدًا على ما حققه البشر. يقول الباحثون إنهم يقتربون من الدقة المطلوبة، لكن لا تزال هناك مشكلة أخرى بحاجة إلى حل.

المصدر: https://znews.vn/vi-sao-can-do-thoi-gian-tren-hoa-tinh-post1593473.html