Mengapa perlu mengukur waktu di Mars?

Waktu di Mars 477 mikrodetik per hari lebih lambat daripada di Bumi. Foto: Shutterstock .

Para insinyur NASA kesulitan mengukur waktu di Mars, karena satu kesalahan perhitungan dapat merusak keseluruhan masalah. Menurut perhitungan yang diterbitkan pada bulan Juli oleh peneliti Neil Ashby dan Bijunath Patla, jam di Mars berjalan 477 mikrodetik lebih cepat per hari daripada di Bumi.

Laju ini berubah 226 mikrodetik tambahan per hari, bergantung pada posisi Mars dalam orbitnya mengelilingi Matahari. Ini mungkin tampak kecil, tetapi penting ketika para astronom mencoba mendaratkan pesawat ruang angkasa, atau menyinkronkan sinyal dengan wahana penjelajah yang sudah ada di Mars.

Pada kecepatan cahaya, penundaan 56 mikrodetik saja setara dengan sekitar 184 lapangan sepak bola, yang berarti wahana tersebut akan gagal mencapai lokasi pendaratan. Tantangan ini, selain keterbatasan planet, juga memengaruhi program Artemis NASA, yang harus mengelola sinkronisasi waktu antara Bumi, Bulan, dan Mars secara bersamaan.

Penelitian menunjukkan bahwa jam di Mars berjalan lebih cepat daripada di Bulan sebesar 421,5 mikrodetik per hari. Mengukur kecepatan waktu secara akurat di tiga planet berbeda merupakan tantangan besar.

Menurut teori relativitas Einstein, benda-benda masif melengkungkan ruang-waktu, dan jam berjalan dengan kecepatan berbeda bergantung pada gravitasi dan gerak. Masalahnya, model komputasi saat ini terlalu sederhana.

Sebagian besar perhitungan sebelumnya didasarkan pada orbit planet yang hanya melibatkan dua benda, seperti Bumi dan Bulan, atau Mars. Namun, gravitasi Matahari juga menciptakan "pasang surut matahari", gangguan yang memengaruhi pergerakan planet dan bulan di ruang waktu, dan mengubah hasil model sebelumnya.

Perhitungan baru Ashby dan Patla, setelah memperhitungkan pasang surut matahari, hampir 100 kali lebih akurat daripada studi sebelumnya, menurut BGR . Perbedaan ini telah menciptakan model yang cukup andal untuk membangun sistem-sistem kunci bagi misi luar angkasa. Namun, para peneliti belum sepenuhnya memperhitungkan pengaruh pasang surut model tersebut ketika diterapkan pada sistem Bumi-Mars.

Setiap satelit GPS yang mengorbit Bumi saat ini menghadapi masalah jamnya yang berjalan lebih cepat daripada jam di ponsel Anda karena letaknya lebih jauh dari gravitasi Bumi. Tanpa koreksi, kesalahan tersebut dapat bertambah hingga bermil-mil hanya dalam beberapa jam operasi.

Hal yang sama terjadi pada skala antarplanet, dengan berbagai medan gravitasi yang terganggu oleh Matahari berubah seiring waktu, meningkatkan kompleksitas secara eksponensial. Inilah tantangan yang dihadapi para insinyur ketika merancang sistem navigasi dan komunikasi untuk proyek-proyek seperti misi Mars Sample Return.

Gedung Putih telah meminta NASA untuk menciptakan standar waktu terpisah untuk Bulan, yang disebut Waktu Lunar Terkoordinasi (CLT), serupa dengan UTC Bumi. Penelitian baru ini meletakkan dasar untuk melakukan hal yang sama untuk Mars.

Kali ini, NASA berencana membangun infrastruktur permanen, misi pasokan ulang rutin, dan bahkan pemukiman manusia di Mars. Semua ini membutuhkan sistem waktu yang secara akurat mencerminkan realitas fisik, bukan sekadar model buku teks yang disederhanakan.

Model-model ini memang belum sempurna, tetapi sudah jauh melampaui apa yang telah dicapai manusia. Para peneliti mengatakan mereka semakin mendekati akurasi yang diinginkan, dengan satu masalah lagi yang harus dipecahkan.

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