Miért kell mérni az időt a Marson?

A marsi leszállás előkészítésére és a felfedezésre vonatkozó terveket továbbra is akadályozzák az időbeli eltérések; a téves számítások miatt az űrhajók letérhetnek a pályáról.

A Marson az idő naponta 477 mikroszekundummal lassabb, mint a Földön. Fotó: Shutterstock .

A NASA mérnökei nehezen tudják mérni az időt a Marson, mivel egyetlen téves számítás is befolyásolhatja az egész folyamatot. Neil Ashby és Bijunath Patla kutatók júliusban közzétett számításai szerint a marsi óra naponta 477 mikroszekundummal jár gyorsabban, mint a földi.

Ez a sebesség akár további 226 mikroszekundummal is változhat naponta, a Mars Nap körüli pályáján elfoglalt helyzetétől függően. Ez az egység jelentéktelennek tűnhet, de kulcsfontosságú, amikor a csillagászok űrhajót próbálnak leszállítani, vagy a jeleket szinkronizálni a Marson már lévő roverekkel.

Fénysebességgel mérve egy mindössze 56 mikroszekundumos késleltetés körülbelül 184 futballpályának felel meg, ami azt jelenti, hogy teljesen eltértek volna a leszállási zónától. Ez a kihívás, a bolygókutatás korlátain túl, a NASA Artemis programját is érinti, ahol egyszerre kell kezelniük a Föld, a Hold és a Mars közötti szinkronizált időt.

A kutatások azt mutatják, hogy a Marson az órák naponta 421,5 mikroszekundummal gyorsabban járnak, mint a Holdon. Az idősebesség pontos beállítása e három különböző bolygó között komoly kihívást jelent.

Einstein relativitáselmélete szerint a nagy tömegű objektumok eltorzítanák a téridőt, és az órák a gravitációtól és a mozgástól függően különböző sebességgel járnának. A probléma az, hogy a jelenlegi számítási modellek túl leegyszerűsítettek.

A legtöbb korábbi számítás csak két objektumot magában foglaló bolygópályákon alapult, például a Föld és a Hold, vagy a Mars között. A Nap gravitációs vonzása azonban „napárapályokat” is létrehoz, olyan zavarokat, amelyek befolyásolják a bolygók és a műholdak mozgását a téridőben, és módosítják a korábbi modellszámítások eredményeit.

Ashby és Patla új számításai, miután figyelembe vették az árapály-faktort, közel százszorosára növelték a pontosságot a korábbi tanulmányokhoz képest, állítja a BGR . Ez a különbség egy olyan modellt hozott létre, amely elég megbízható ahhoz, hogy kulcsfontosságú rendszereket építsenek az űrmissziók számára. A kutatók azonban még nem vették figyelembe teljes mértékben az árapály hatását a modellben, amikor azt a Föld-Mars rendszerre alkalmazták.

Minden Föld körül keringő GPS-műhold azzal a problémával szembesül, hogy a fedélzeti órája gyorsabban jár, mint a mobiltelefonok órája, mivel azok távolabb vannak a Föld gravitációs vonzásától. Megfelelő korrekció nélkül ez az eltérés akár mérföldeket is jelenthet néhány óra működés alatt.

Ugyanez történik bolygóközi szinten is, a Napból érkező különféle gravitációs mezők idővel változó zavarokat okoznak, ami exponenciálisan növekvő komplexitáshoz vezet. Pontosan ez az a kihívás, amellyel a mérnökök szembesülnek, amikor navigációs és kommunikációs rendszereket terveznek olyan projektekhez, mint a Mars-mintavételi küldetés.

A Fehér Ház felkérte a NASA-t, hogy hozzon létre egy külön időszabványt a Hold számára, az úgynevezett Koordinált Holdidőt (CLT), hasonlóan a Föld UTC-jéhez. Ez az új kutatás lefektette az alapokat ahhoz, hogy ugyanezt a Marson is elrendeljék.

A NASA ezúttal állandó infrastruktúra kiépítését, rendszeres utánpótlás-szállítási küldetések lebonyolítását, sőt, akár emberi települések létrehozását is tervezi a Marson. Mindehhez egy olyan időrendszerre van szükség, amely pontosan tükrözi a fizikai valóságot, nem csak egy leegyszerűsített tankönyvi modellre.

Ezek a modellek nem tökéletesek, de felülmúltak mindent, amit az emberiség valaha elért. A kutatók szerint nagyon közel vannak a kívánt pontossághoz, és még van egy megoldandó probléma.

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