Proč je nutné měřit čas na Marsu?

Čas na Marsu je o 477 mikrosekund za den pomalejší než na Zemi. Foto: Shutterstock .

Inženýři NASA mají potíže s měřením času na Marsu, protože jeden chybný výpočet může celý problém zničit. Podle výpočtů zveřejněných v červenci výzkumníky Neilem Ashbym a Bijunathem Patlou běží hodiny na Marsu o 477 mikrosekund rychleji za den než na Zemi.

Tato rychlost se mění o dalších 226 mikrosekund denně v závislosti na poloze Marsu na jeho oběžné dráze kolem Slunce. To se nemusí zdát jako mnoho, ale je to důležité, když se astronomové snaží přistát s kosmickou lodí nebo synchronizovat signály s rovery, které jsou již na Marsu.

Při rychlosti světla je zpoždění pouhých 56 mikrosekund ekvivalentní zhruba 184 fotbalovým hřištím, což znamená, že by místo přistání zcela minulo. Tato výzva, kromě omezení planety, ovlivňuje také program Artemis NASA, který musí současně řídit synchronizaci času mezi Zemí, Měsícem a Marsem.

Výzkum ukazuje, že hodiny na Marsu běží o 421,5 mikrosekund za den rychleji než na Měsíci. Přesné měření rychlosti času na třech různých planetách je velkou výzvou.

Podle Einsteinovy teorie relativity masivní objekty deformují časoprostor a hodiny běží různou rychlostí v závislosti na gravitaci a pohybu. Problém je v tom, že současné výpočetní modely jsou příliš zjednodušující.

Většina předchozích výpočtů byla založena na planetárních drahách zahrnujících pouze dvě tělesa, jako je Země a Měsíc nebo Mars. Slunce však také vytváří „sluneční přílivy“, což jsou poruchy, které ovlivňují pohyb planet a měsíců časoprostorem a mění výsledky předchozích modelů.

Nové výpočty Ashbyho a Patly byly po započtení slunečních přílivů téměř stokrát přesnější než předchozí studie, uvádí BGR . Tento rozdíl vytvořil model dostatečně spolehlivý pro vytvoření klíčových systémů pro vesmírné mise. Vědci však dosud plně nezohlednili vliv slapů a odlivů modelu při aplikaci na systém Země-Mars.

Každý GPS satelit obíhající dnes kolem Země čelí problému, že jeho hodiny běží rychleji než hodiny ve vašem mobilním telefonu, protože je dále od zemské gravitace. Bez korekce se chyba může během několika hodin provozu nasčítat až na kilometry.

Totéž se děje v meziplanetárním měřítku, kdy se Sluncem mění více gravitačních polí, což exponenciálně zvyšuje složitost. To je výzva, které inženýři čelí při navrhování navigačních a komunikačních systémů pro projekty, jako je mise Mars Sample Return.

Bílý dům požádal NASA o vytvoření samostatného časového standardu pro Měsíc, nazvaného Koordinovaný lunární čas (CLT), podobný pozemskému UTC. Tento nový výzkum pokládá základy pro vytvoření stejného standardu pro Mars.

NASA tentokrát plánuje vybudovat na Marsu trvalou infrastrukturu, pravidelné zásobovací mise a dokonce i lidské osady. To vše bude vyžadovat systém času, který přesně odráží fyzickou realitu, nikoli jen zjednodušený učebnicový model.

Modely nejsou dokonalé, ale už teď daleko předčí to, čeho lidstvo dosáhlo. Vědci tvrdí, že se blíží k požadované přesnosti, ale zbývá jim vyřešit ještě jeden problém.

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