Proč je nutné měřit čas na Marsu?

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

Inženýři z NASA mají potíže s měřením času na Marsu, protože jediný chybný výpočet by mohl ovlivnit celý proces. Podle výpočtů zveřejněných v červenci výzkumníky Neilem Ashbym a Bijunathem Patlou běží hodiny na Marsu o 477 mikrosekund rychleji za den než hodiny na Zemi.

Tato rychlost se může dokonce změnit o dalších 226 mikrosekund za den v závislosti na poloze Marsu na jeho oběžné dráze kolem Slunce. Tato jednotka se může zdát nevýznamná, ale je klíčová, 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 se zcela odchýlili od přistávací zóny. Tato výzva, která přesahuje omezení planetárního výzkumu, má dopad i na program Artemis NASA, kde musí současně zvládat synchronizovaný čas mezi Zemí, Měsícem a Marsem.

Výzkum ukazuje, že hodiny na Marsu běží o 421,5 mikrosekundy rychleji za den než na Měsíci. Přesné nastavení rychlosti času v těchto třech různých světech je velkou výzvou.

Podle Einsteinovy teorie relativity by masivní objekty deformovaly časoprostor a hodiny by běžely různými rychlostmi 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 dva objekty, například Zemi s Měsícem nebo s Marsem. Gravitační síla Slunce však také vytváří „sluneční přílivy“, poruchy, které ovlivňují pohyb planet a satelitů časoprostorem a mění výsledky předchozích modelových výpočtů.

Nové výpočty Ashbyho a Patly po přidání faktoru slunečního přílivu zvýšily přesnost téměř stokrát ve srovnání s předchozími studiemi, uvádí BGR . Tento rozdíl vytvořil model dostatečně spolehlivý pro konstrukci klíčových systémů pro vesmírné mise. Vědci však dosud plně nezohlednili vliv přílivu a odlivu v modelu při aplikaci na systém Země-Mars.

Každý GPS satelit obíhající dnes kolem Země čelí problému, že jeho palubní hodiny běží rychleji než hodiny v mobilním telefonu, protože jsou dále od zemské gravitace. Bez správné korekce může tento rozdíl dosáhnout kilometrů během pouhých několika hodin provozu.

Totéž se děje v meziplanetárním měřítku, kde různá gravitační pole ze Slunce způsobují poruchy, které se v čase mění, což vede k exponenciálně rostoucí složitosti. Právě s touto výzvou se inženýři potýkají při navrhování navigačních a komunikačních systémů pro projekty, jako je mise Mars Sample Return.

Bílý dům požádal NASA, aby pro Měsíc zavedla samostatný časový standard, nazvaný koordinovaný lunární čas (CLT), podobný pozemskému UTC. Tento nový výzkum položil základy pro zavedení stejného standardu pro Mars.

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

Tyto modely nejsou dokonalé, ale překonaly vše, čeho kdy lidstvo dosáhlo. Vědci tvrdí, že jsou velmi blízko požadované přesnosti a stále zbývá vyřešit ještě jeden problém.

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