De ce este necesar să măsurăm timpul pe Marte?

Timpul pe Marte este cu 477 microsecunde pe zi mai lent decât pe Pământ. Fotografie: Shutterstock .

Inginerii NASA au probleme în măsurarea timpului pe Marte, deoarece un singur calcul greșit poate strica întreaga problemă. Conform calculelor publicate în iulie de cercetătorii Neil Ashby și Bijunath Patla, un ceas de pe Marte funcționează cu 477 de microsecunde mai rapid pe zi decât pe Pământ.

Această rată se modifică cu încă 226 de microsecunde pe zi, în funcție de poziția lui Marte pe orbita sa în jurul Soarelui. Acest lucru poate părea puțin, dar este important atunci când astronomii încearcă să aterizeze cu o navă spațială sau să sincronizeze semnalele cu roverele aflate deja pe Marte.

La viteza luminii, o întârziere de doar 56 de microsecunde este echivalentă cu aproximativ 184 de terenuri de fotbal, ceea ce înseamnă că ar fi ratat complet locul de aterizare. Această provocare, pe lângă limitările planetei, afectează și programul Artemis al NASA, care trebuie să gestioneze sincronizarea temporală dintre Pământ, Lună și Marte, toate în același timp.

Cercetările arată că ceasurile de pe Marte funcționează mai repede decât cele de pe Lună cu 421,5 microsecunde pe zi. Măsurarea cu precizie a vitezei timpului pe trei lumi diferite este o provocare majoră.

Conform teoriei relativității a lui Einstein, obiectele masive deformează spațiu-timpul, iar ceasurile funcționează cu viteze diferite în funcție de gravitație și mișcare. Problema este că modelele computaționale actuale sunt prea simpliste.

Majoritatea calculelor anterioare s-au bazat pe orbite planetare care implică doar două corpuri, precum Pământul și Luna sau Marte. Însă gravitația Soarelui creează și „maree solare”, perturbații care afectează modul în care planetele și sateliții se mișcă prin spațiu-timp și modifică rezultatele modelelor anterioare.

Noile calcule ale lui Ashby și Patla, după includerea mareelor solare, au fost de aproape 100 de ori mai precise decât studiile anterioare, potrivit BGR . Această diferență a creat un model suficient de fiabil pentru a construi sisteme cheie pentru misiunile spațiale. Cu toate acestea, cercetătorii nu au luat încă în considerare pe deplin influența mareelor a modelului atunci când este aplicat sistemului Pământ-Marte.

Fiecare satelit GPS care orbitează Pământul astăzi se confruntă cu problema că ceasul său funcționează mai repede decât ceasul telefonului mobil, deoarece este mai departe de gravitația Pământului. Fără corecție, eroarea poate ajunge la kilometri întregi în doar câteva ore de funcționare.

Același lucru se întâmplă și la scară interplanetară, cu multiple câmpuri gravitaționale perturbate de Soare care se schimbă în timp, crescând complexitatea exponențial. Aceasta este provocarea cu care se confruntă inginerii atunci când proiectează sisteme de navigație și comunicații pentru proiecte precum misiunea Mars Sample Return.

Casa Albă a solicitat NASA să creeze un standard de timp separat pentru Lună, numit Timp Lunar Coordonat (CLT), similar cu UTC-ul Pământului. Această nouă cercetare pune bazele pentru a face același lucru și pentru Marte.

De data aceasta, NASA plănuiește să construiască infrastructură permanentă, misiuni regulate de reaprovizionare și chiar așezări umane pe Marte. Toate acestea vor necesita un sistem temporal care să reflecte cu acuratețe realitatea fizică, nu doar un model simplificat din manuale.

Modelele nu sunt perfecte, dar sunt deja mult înaintea a ceea ce au realizat oamenii. Cercetătorii spun că se apropie de precizia dorită, având în vedere că mai este o problemă de rezolvat.

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