화성에서 시간을 측정하는 것이 왜 필요한가요?

화성의 시간은 지구보다 하루에 477마이크로초 더 느립니다. 사진: Shutterstock .

NASA 엔지니어들은 화성에서 시간을 측정하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 단 한 번의 계산 오류로 모든 문제가 해결될 수 있기 때문입니다. 7월에 발표된 연구원 닐 애쉬비와 비주나스 파틀라의 계산에 따르면, 화성의 시계는 지구보다 하루에 477마이크로초 더 빠릅니다.

이 속도는 화성이 태양 궤도에서 어느 위치에 있는지에 따라 하루에 226마이크로초씩 더 변합니다. 이는 크지 않아 보일 수 있지만, 천문학자들이 우주선을 착륙시키거나 이미 화성에 있는 탐사선과 신호를 동기화하려고 할 때 매우 중요합니다.

빛의 속도로 볼 때 단 56마이크로초의 지연은 축구장 약 184개에 해당하며, 이는 착륙 지점을 완전히 놓쳤음을 의미합니다. 이러한 어려움은 행성 자체의 한계 외에도 지구, 달, 화성의 시간 동기화를 동시에 관리해야 하는 NASA의 아르테미스 프로그램에도 영향을 미칩니다.

연구에 따르면 화성의 시계는 달의 시계보다 하루에 421.5마이크로초 더 빠르게 흐릅니다. 서로 다른 세 행성 의 시간을 정확하게 측정하는 것은 매우 어려운 과제입니다.

아인슈타인의 상대성 이론에 따르면, 거대한 물체는 시공간을 휘게 하고, 시계는 중력과 운동에 따라 다른 속도로 움직입니다. 문제는 현재의 계산 모델이 너무 단순하다는 것입니다.

이전 계산의 대부분은 지구와 달, 또는 화성처럼 두 천체만 포함된 행성 궤도를 기반으로 했습니다. 그러나 태양의 중력은 행성과 위성이 시공간을 이동하는 방식에 영향을 미치는 섭동인 "태양 조석"을 생성하여 이전 모델의 결과를 변화시킵니다.

BGR 에 따르면, 애쉬비와 파틀라의 새로운 계산은 태양 조석을 추가한 후 기존 연구보다 거의 100배 더 정확했습니다. 이러한 차이는 우주 임무에 필요한 핵심 시스템을 구축할 수 있을 만큼 신뢰할 수 있는 모델을 만들어냈습니다. 그러나 연구진은 이 모델을 지구-화성 시스템에 적용했을 때 조석의 영향을 아직 완전히 설명하지 못했습니다.

오늘날 지구 궤도를 도는 모든 GPS 위성은 지구 중력에서 멀리 떨어져 있기 때문에 휴대폰 시계보다 더 빠르게 움직이는 문제에 직면해 있습니다. 보정 없이는 단 몇 시간 만에 오차가 수 마일에 달할 수 있습니다.

행성 간 규모에서도 같은 현상이 발생합니다. 태양에 의해 교란된 여러 중력장이 시간이 지남에 따라 변화하여 복잡성이 기하급수적으로 증가합니다. 이는 엔지니어들이 화성 샘플 회수 임무와 같은 프로젝트를 위한 항법 및 통신 시스템을 설계할 때 직면하는 과제입니다.

백악관은 NASA에 지구의 UTC와 유사한 협정 음력시(CLT)라는 별도의 달 표준시를 제정해 달라고 요청했습니다. 이 새로운 연구는 화성에서도 동일한 표준시를 사용할 수 있는 토대를 마련합니다.

이번에 NASA는 화성에 영구적인 기반 시설, 정기적인 재보급 임무, 그리고 심지어 인간 정착지까지 건설할 계획입니다. 이 모든 것에는 단순한 교과서적 모델이 아닌, 물리적 현실을 정확하게 반영하는 시간 체계가 필요합니다.

이 모델들이 완벽하지는 않지만, 이미 인간이 달성한 것보다 훨씬 앞서 있습니다. 연구진은 원하는 정확도에 점점 가까워지고 있지만, 아직 해결해야 할 문제가 하나 더 남았다고 말합니다.

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