 |
De tijd op Mars verloopt 477 microseconden per dag langzamer dan op aarde. Foto: Shutterstock . |
Ingenieurs van NASA ondervinden problemen met het meten van de tijd op Mars, omdat een enkele rekenfout het hele proces kan beïnvloeden. Volgens berekeningen die in juli zijn gepubliceerd door de onderzoekers Neil Ashby en Bijunath Patla, loopt een klok op Mars 477 microseconden per dag voor op een klok op aarde.
Deze snelheid kan zelfs nog met 226 microseconden per dag variëren, afhankelijk van de positie van Mars in zijn baan rond de zon. Deze eenheid lijkt misschien onbeduidend, maar is cruciaal wanneer astronomen een ruimteschip proberen te laten landen of signalen willen synchroniseren met rovers die zich al op Mars bevinden.
Met de snelheid van het licht is een vertraging van slechts 56 microseconden gelijk aan ongeveer 184 voetbalvelden, wat betekent dat ze volledig van de landingszone zouden zijn afgeweken. Deze uitdaging, die verder reikt dan de beperkingen van planetair onderzoek, heeft ook gevolgen voor NASA's Artemis-programma, waar ze tegelijkertijd de tijd tussen de aarde, de maan en Mars moeten synchroniseren.
Onderzoek toont aan dat klokken op Mars 421,5 microseconden per dag sneller lopen dan op de maan. Het nauwkeurig afstemmen van de tijdsnelheid op deze drie verschillende planeten is een enorme uitdaging.
Volgens Einsteins relativiteitstheorie zouden massieve objecten de ruimtetijd vervormen, en zouden klokken met verschillende snelheden lopen, afhankelijk van de zwaartekracht en beweging. Het probleem is dat de huidige computermodellen te simplistisch zijn.
De meeste eerdere berekeningen waren gebaseerd op planetaire banen met slechts twee objecten, zoals de aarde met de maan of met Mars. Maar de zwaartekracht van de zon veroorzaakt ook 'zonnegetijden', verstoringen die van invloed zijn op de beweging van planeten en satellieten door de ruimtetijd en die de resultaten van eerdere modelberekeningen veranderen.
Volgens BGR hebben de nieuwe berekeningen van Ashby en Patla, na toevoeging van de factor zonnegetijden, de nauwkeurigheid met bijna een factor 100 verhoogd ten opzichte van eerdere studies. Dit verschil heeft geleid tot een model dat betrouwbaar genoeg is om cruciale systemen voor ruimtemissies te bouwen. De onderzoekers hebben echter nog niet volledig rekening gehouden met de invloed van getijden in het model wanneer dit wordt toegepast op het aarde-Mars-systeem.
Elke GPS-satelliet die tegenwoordig rond de aarde draait, kampt met het probleem dat de klok aan boord sneller loopt dan de klok op een mobiele telefoon, omdat ze zich verder van de zwaartekracht van de aarde bevinden. Zonder de juiste correctie kan dit verschil in slechts enkele uren oplopen tot kilometers.
Hetzelfde gebeurt op interplanetaire schaal, waar verschillende zwaartekrachtvelden van de zon verstoringen veroorzaken die in de loop van de tijd veranderen, wat leidt tot een exponentieel toenemende complexiteit. Dit is precies de uitdaging waar ingenieurs voor staan bij het ontwerpen van navigatie- en communicatiesystemen voor projecten zoals de Mars Sample Return-missie.
Het Witte Huis heeft NASA gevraagd een aparte tijdstandaard voor de maan in te voeren, genaamd Coordinated Lunar Time (CLT), vergelijkbaar met de UTC-tijd op aarde. Dit nieuwe onderzoek heeft de basis gelegd om hetzelfde te doen voor Mars.
Deze keer is NASA van plan permanente infrastructuur te bouwen, regelmatige bevoorradingsmissies uit te voeren en zelfs menselijke nederzettingen op Mars te vestigen. Dit alles vereist een tijdsysteem dat de fysieke realiteit nauwkeurig weergeeft, en niet slechts een vereenvoudigd model uit een leerboek.
Deze modellen zijn niet perfect, maar ze hebben alles overtroffen wat mensen ooit hebben bereikt. Onderzoekers zeggen dat ze de gewenste nauwkeurigheid zeer dicht benaderen en dat er nog één probleem moet worden opgelost.
Bron: https://znews.vn/vi-sao-can-do-thoi-gian-บน-hoa-tinh-post1593473.html
Reactie (0)