Mars'ta zamanı ölçmek neden gereklidir?

Mars'ta zaman, Dünya'dakinden günde 477 mikrosaniye daha yavaştır. Fotoğraf: Shutterstock .

NASA mühendisleri, tek bir yanlış hesaplamanın tüm problemi mahvedebilmesi nedeniyle Mars'ta zamanı ölçmekte zorluk çekiyor. Araştırmacılar Neil Ashby ve Bijunath Patla tarafından Temmuz ayında yayınlanan hesaplamalara göre, Mars'taki bir saat Dünya'dakinden günde 477 mikrosaniye daha hızlı çalışıyor.

Bu oran, Mars'ın Güneş etrafındaki yörüngesindeki konumuna bağlı olarak günde 226 mikrosaniye daha fazla değişir. Bu çok fazla görünmeyebilir, ancak gökbilimciler bir uzay aracını indirmeye veya Mars'ta bulunan keşif araçlarıyla sinyalleri senkronize etmeye çalışırken önemlidir.

Işık hızında, sadece 56 mikrosaniyelik bir gecikme, yaklaşık 184 futbol sahası büyüklüğünde bir alana denk geliyor; bu da iniş alanını tamamen kaçıracağı anlamına geliyor. Bu zorluk, gezegenin sınırlamalarına ek olarak, Dünya, Ay ve Mars arasındaki zaman senkronizasyonunu aynı anda yönetmek zorunda olan NASA'nın Artemis programını da etkiliyor.

Araştırmalar, Mars'taki saatlerin Ay'daki saatlerden günde 421,5 mikrosaniye daha hızlı çalıştığını gösteriyor. Üç farklı dünyada zamanın hızını doğru bir şekilde ölçmek büyük bir zorluk.

Einstein'ın görelilik kuramına göre, büyük kütleli nesneler uzay-zamanı büker ve saatler yer çekimine ve harekete bağlı olarak farklı hızlarda çalışır. Sorun şu ki, mevcut hesaplama modelleri fazlasıyla basit.

Önceki hesaplamaların çoğu, Dünya ve Ay veya Mars gibi yalnızca iki gök cismini içeren gezegen yörüngelerine dayanıyordu. Ancak Güneş'in yerçekimi aynı zamanda "güneş gelgitleri" de yaratır; bu gelgitler, gezegenlerin ve uyduların uzay-zamanda nasıl hareket ettiğini etkiler ve önceki modellerin sonuçlarını değiştirir.

BGR'ye göre, Ashby ve Patla'nın güneş gelgitlerini de hesaba kattıktan sonraki yeni hesaplamaları, önceki çalışmalardan neredeyse 100 kat daha doğruydu. Bu fark, uzay görevleri için önemli sistemler inşa etmek için yeterince güvenilir bir model oluşturdu. Ancak araştırmacılar, modelin Dünya-Mars sistemine uygulandığında gelgit etkisini henüz tam olarak hesaba katmadılar.

Günümüzde Dünya yörüngesinde dönen her GPS uydusu, Dünya'nın yer çekiminden daha uzakta olduğu için, saatinin cep telefonunuzdaki saatten daha hızlı çalışması sorunuyla karşı karşıyadır. Düzeltme yapılmazsa, hata sadece birkaç saatlik çalışmayla kilometrelerce uzayabilir.

Aynı şey gezegenler arası ölçekte de gerçekleşir; Güneş'in bozduğu birden fazla kütleçekim alanı zamanla değişerek karmaşıklığı katlanarak artırır. Bu, mühendislerin Mars Örnek Dönüşü görevi gibi projeler için navigasyon ve iletişim sistemleri tasarlarken karşılaştıkları zorluktur.

Beyaz Saray, NASA'dan Ay için Dünya'nın UTC'sine benzer, Eşgüdümlü Ay Saati (CLT) adı verilen ayrı bir zaman standardı oluşturmasını istedi. Bu yeni araştırma, Mars için de aynısını yapmanın temellerini atıyor.

NASA bu sefer Mars'ta kalıcı altyapı, düzenli ikmal görevleri ve hatta insan yerleşimleri inşa etmeyi planlıyor. Tüm bunlar, basitleştirilmiş bir ders kitabı modelinden ziyade, fiziksel gerçekliği doğru bir şekilde yansıtan bir zaman sistemi gerektirecek.

Modeller mükemmel olmasa da, insanların ulaştığı seviyenin çok ötesinde. Araştırmacılar, çözülmesi gereken bir sorun daha varken, istenen doğruluğa yaklaştıklarını söylüyorlar.

Yorum (0)