لماذا من الضروري قياس الوقت على المريخ؟

لا تزال خطط استكشاف المريخ ووضع الأسس للهبوط عليه تعاني من تباينات في التوقيت؛ إذ قد تتسبب الحسابات الخاطئة في هبوط المركبات الفضائية خارج مسارها.

يمر الوقت على المريخ أبطأ بمقدار 477 ميكروثانية يومياً مقارنةً بالأرض. الصورة: Shutterstock .

يواجه مهندسو وكالة ناسا صعوبة في قياس الوقت على سطح المريخ، إذ قد يؤثر أي خطأ حسابي على العملية برمتها. ووفقًا لحسابات نشرها الباحثان نيل آشبي وبيجوناث باتلا في يوليو/تموز، فإن الساعة على سطح المريخ تسبق الساعة على الأرض بمقدار 477 ميكروثانية يوميًا.

قد يتغير هذا المعدل بمقدار 226 ميكروثانية إضافية يوميًا، تبعًا لموقع المريخ في مداره حول الشمس. قد تبدو هذه الوحدة ضئيلة، لكنها بالغة الأهمية عندما يحاول علماء الفلك إنزال مركبة فضائية أو مزامنة الإشارات مع المركبات الجوالة الموجودة على سطح المريخ.

بسرعة الضوء، يُعادل تأخيرٌ مقداره 56 ميكروثانية فقط مسافة 184 ملعب كرة قدم تقريبًا، ما يعني انحرافهم التام عن منطقة الهبوط. هذا التحدي، الذي يتجاوز حدود أبحاث الكواكب، يؤثر أيضًا على برنامج أرتميس التابع لناسا، حيث يتعين عليهم إدارة تزامن التوقيت بين الأرض والقمر والمريخ في آنٍ واحد.

تشير الأبحاث إلى أن الساعات على المريخ تتقدم بمقدار 421.5 ميكروثانية يوميًا مقارنةً بالقمر. ويُعدّ ضبط سرعة الوقت بدقة عبر هذه العوالم الثلاثة المختلفة تحديًا كبيرًا.

وفقًا لنظرية النسبية لأينشتاين، فإن الأجسام الضخمة ستؤدي إلى انحناء الزمكان، وستعمل الساعات بسرعات مختلفة تبعًا للجاذبية والحركة. تكمن المشكلة في أن النماذج الحسابية الحالية مبسطة للغاية.

استندت معظم الحسابات السابقة إلى مدارات كوكبية تشمل جسمين فقط، مثل الأرض مع القمر، أو مع المريخ. لكن جاذبية الشمس تخلق أيضًا "مدًا شمسيًا"، وهي اضطرابات تؤثر على كيفية تحرك الكواكب والأقمار الصناعية عبر الزمكان، وتغير نتائج حسابات النماذج السابقة.

أظهرت حسابات آشبي وباتلا الجديدة، بعد إضافة عامل المد والجزر الشمسي، زيادة في الدقة تقارب 100 ضعف مقارنةً بالدراسات السابقة، وفقًا لموقع BGR . وقد أدى هذا الفرق إلى إنشاء نموذج موثوق به بما يكفي لبناء أنظمة أساسية للبعثات الفضائية. مع ذلك، لم يأخذ الباحثون في الحسبان بشكل كامل تأثير المد والجزر في النموذج عند تطبيقه على نظام الأرض والمريخ.

تواجه جميع أقمار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التي تدور حول الأرض اليوم مشكلة تسارع ساعتها الداخلية مقارنةً بساعة الهاتف المحمول، وذلك لبُعدها عن جاذبية الأرض. وبدون تصحيح مناسب، قد يصل هذا التباين إلى أميال في غضون ساعات قليلة من التشغيل.

يحدث الأمر نفسه على نطاق بين الكواكب، حيث تُسبب مجالات الجاذبية المختلفة من الشمس اضطرابات تتغير بمرور الوقت، مما يؤدي إلى زيادة التعقيد بشكل كبير. هذا هو التحدي الذي يواجهه المهندسون عند تصميم أنظمة الملاحة والاتصالات لمشاريع مثل مهمة إعادة عينات من المريخ.

طلب البيت الأبيض من وكالة ناسا وضع معيار زمني منفصل للقمر، يُسمى التوقيت القمري المنسق (CLT)، على غرار التوقيت العالمي المنسق (UTC) للأرض. وقد مهدت هذه الأبحاث الجديدة الطريق لتطبيق نفس المعيار على المريخ.

تخطط ناسا هذه المرة لبناء بنية تحتية دائمة، وإجراء مهمات إمداد منتظمة، بل وحتى إنشاء مستوطنات بشرية على المريخ. كل هذا يتطلب نظامًا زمنيًا يعكس الواقع المادي بدقة، وليس مجرد نموذج مبسط من الكتب الدراسية.

هذه النماذج ليست مثالية، لكنها تجاوزت كل ما حققه البشر على الإطلاق. ويقول الباحثون إنها قريبة جدًا من الدقة المطلوبة، ولا تزال هناك مشكلة واحدة بحاجة إلى حل.

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