Miért kell mérni az időt a Marson?

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

A NASA mérnökei gondot okoznak az idő mérésével a Marson, mivel egyetlen téves számítás is tönkreteheti az egész problémát. Neil Ashby és Bijunath Patla kutatók júliusban publikált számításai szerint a Marson egy óra naponta 477 mikroszekundummal jár gyorsabban, mint a Földön.

Ez a sebesség naponta további 226 mikroszekundummal változik, a Mars Nap körüli pályáján elfoglalt helyzetétől függően. Ez talán nem tűnik soknak, de fontos, amikor a csillagászok űrhajót próbálnak leszállítani, vagy szinkronizálni a jeleket a Marson már keringő roverekkel.

Fénysebességgel mérve egy mindössze 56 mikroszekundumos késés körülbelül 184 futballpályának felel meg, ami azt jelenti, hogy a landolási helyszínt teljesen elvétette volna. Ez a kihívás a bolygó korlátai mellett a NASA Artemis programját is érinti, amelynek egyszerre kell kezelnie a Föld, a Hold és a Mars közötti időszinkronizációt.

Kutatások kimutatták, hogy a Marson az órák napi 421,5 mikroszekundummal gyorsabban járnak, mint a Holdon. Az idő sebességének pontos mérése három különböző bolygón komoly kihívást jelent.

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

A legtöbb korábbi számítás csupán két égitest, például a Föld és a Hold, vagy a Mars pályáján alapult. A Nap gravitációja azonban „napárapályokat” is létrehoz, olyan perturbációkat, amelyek befolyásolják a bolygók és holdak mozgását a téridőben, és módosítják a korábbi modellek eredményeit.

Ashby és Patla új számításai, a napárapályok figyelembevétele után, közel százszor pontosabbak voltak a korábbi tanulmányoknál, 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 a modell árapály-hatását a Föld-Mars rendszerre alkalmazva.

Minden Föld körül keringő GPS-műhold azzal a problémával szembesül, hogy az órája gyorsabban jár, mint a mobiltelefon órája, mivel távolabb van a Föld gravitációjától. Korrekció nélkül a hiba akár kilométereket is meghaladhat néhány óra működés alatt.

Ugyanez történik bolygóközi szinten is, ahol a Nap által megzavart többszörös gravitációs mezők idővel változnak, exponenciálisan növelve a komplexitást. Ezzel a kihívással szembesülnek a mérnökök, 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 lefekteti az alapokat ahhoz, hogy ugyanezt a Mars esetében is megvalósítsák.

A NASA ezúttal állandó infrastruktúra, rendszeres ellátmány-utánpótlási küldetések, sőt emberi települések kiépítését tervezi a Marson. Mindezekhez olyan időrendszerre lesz szükség, amely pontosan tükrözi a fizikai valóságot, nem csak egy leegyszerűsített tankönyvi modellre.

A modellek nem tökéletesek, de már messze megelőzik az emberiség által elért eredményeket. A kutatók szerint egyre közelebb kerülnek a kívánt pontossághoz, és még egy problémát kell megoldaniuk.

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