Hvorfor er det nødvendig å måle tid på Mars?

Tiden på Mars er 477 mikrosekunder per dag saktere enn på jorden. Foto: Shutterstock .

NASA-ingeniører har problemer med å måle tid på Mars, fordi én feilberegning kan ødelegge hele problemet. Ifølge beregninger publisert i juli av forskerne Neil Ashby og Bijunath Patla, går en klokke på Mars 477 mikrosekunder raskere per dag enn på jorden.

Denne hastigheten endres med ytterligere 226 mikrosekunder per dag, avhengig av Mars' posisjon i banen rundt solen. Dette virker kanskje ikke så mye, men det er viktig når astronomer prøver å lande et romfartøy eller synkronisere signaler med rovere som allerede er på Mars.

Med lysets hastighet tilsvarer en forsinkelse på bare 56 mikrosekunder omtrent 184 fotballbaner, noe som betyr at den ville ha bommet helt på landingsstedet. Denne utfordringen, i tillegg til planetens begrensninger, påvirker også NASAs Artemis-program, som må håndtere tidssynkroniseringen mellom Jorden, Månen og Mars samtidig.

Forskning viser at klokkene på Mars går 421,5 mikrosekunder raskere per dag enn på månen. Det er en stor utfordring å måle tidens hastighet nøyaktig på tre forskjellige verdener .

Ifølge Einsteins relativitetsteori forvrenger massive objekter romtiden, og klokker går med ulik hastighet avhengig av tyngdekraft og bevegelse. Problemet er at dagens beregningsmodeller er for enkle.

De fleste tidligere beregninger var basert på planetbaner som bare involverte to objekter, som Jorden og Månen, eller Mars. Men solens tyngdekraft skaper også «soltidevann», forstyrrelser som påvirker hvordan planeter og måner beveger seg gjennom romtiden, og endrer resultatene fra tidligere modeller.

Ashby og Patlas nye beregninger, etter å ha lagt til solens tidevann, var nesten 100 ganger mer nøyaktige enn tidligere studier, ifølge BGR . Denne forskjellen har skapt en modell som er pålitelig nok til å bygge viktige systemer for romferder. Forskerne har imidlertid ennå ikke fullt ut tatt hensyn til tidevannspåvirkningen av modellen når den brukes på Jord-Mars-systemet.

Alle GPS-satellitter som går i bane rundt jorden i dag, har problemet med at klokken går raskere enn klokken i mobiltelefonen din fordi den er lenger unna jordens tyngdekraft. Uten korrigering kan feilen øke til flere kilometer på bare noen få timer i drift.

Det samme skjer på interplanetarisk skala, der flere gravitasjonsfelt forstyrret av solen endrer seg over tid, noe som øker kompleksiteten eksponentielt. Dette er utfordringen ingeniører står overfor når de designer navigasjons- og kommunikasjonssystemer for prosjekter som Mars Sample Return-oppdraget.

Det hvite hus har bedt NASA om å lage en egen tidsstandard for månen, kalt Coordinated Lunar Time (CLT), tilsvarende jordens UTC. Denne nye forskningen legger grunnlaget for å gjøre det samme for Mars.

Denne gangen planlegger NASA å bygge permanent infrastruktur, regelmessige forsyningsoppdrag og til og med menneskelige bosetninger på Mars. Alt dette vil kreve et tidssystem som nøyaktig gjenspeiler den fysiske virkeligheten, ikke bare en forenklet lærebokmodell.

Modellene er ikke perfekte, men de er allerede langt foran det mennesker har oppnådd. Forskerne sier at de nærmer seg ønsket nøyaktighet, med ett problem til å løse.

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