Чому необхідно вимірювати час на Марсі?

Час на Марсі на 477 мікросекунд на добу повільніший, ніж на Землі. Фото: Shutterstock .

Інженери NASA мають проблеми з вимірюванням часу на Марсі, оскільки один неправильний розрахунок може зруйнувати всю проблему. Згідно з розрахунками, опублікованими в липні дослідниками Нілом Ешбі та Біджунатом Патлою, годинник на Марсі працює на 477 мікросекунд швидше на добу, ніж на Землі.

Ця швидкість змінюється на додаткові 226 мікросекунд на день, залежно від положення Марса на його орбіті навколо Сонця. Це може здатися незначною величиною, але це важливо, коли астрономи намагаються посадити космічний корабель або синхронізувати сигнали з марсоходами, які вже знаходяться на Марсі.

Зі швидкістю світла затримка всього 56 мікросекунд еквівалентна приблизно 184 футбольним полям, а це означає, що він би повністю промахнувся повз місце посадки. Ця проблема, окрім обмежень планети, також впливає на програму NASA Artemis, яка має одночасно керувати синхронізацією часу між Землею, Місяцем і Марсом.

Дослідження показують, що годинники на Марсі йдуть швидше, ніж на Місяці, на 421,5 мікросекунди на добу. Точне вимірювання швидкості часу на трьох різних планетах є серйозною проблемою.

Згідно з теорією відносності Ейнштейна, масивні об'єкти викривляють простір-час, а годинники працюють з різною швидкістю залежно від гравітації та руху. Проблема полягає в тому, що сучасні обчислювальні моделі надто спрощені.

Більшість попередніх розрахунків базувалися на планетарних орбітах, що включали лише два тіла, такі як Земля та Місяць, або Марс. Але гравітація Сонця також створює «сонячні припливи» – збурення, які впливають на рух планет і супутників у просторі-часі та змінюють результати попередніх моделей.

Нові розрахунки Ешбі та Патли, після додавання сонячних припливів, виявилися майже в 100 разів точнішими, ніж попередні дослідження, повідомляє BGR . Ця різниця створила модель, достатньо надійну для побудови ключових систем для космічних місій. Однак дослідники ще не повністю врахували вплив припливів моделі при застосуванні до системи Земля-Марс.

Кожен GPS-супутник, що обертається навколо Землі сьогодні, стикається з проблемою того, що його годинник працює швидше, ніж годинник у вашому мобільному телефоні, оскільки він знаходиться далі від земної гравітації. Без корекції похибка може сягати кілометрів лише за кілька годин роботи.

Те саме відбувається і в міжпланетному масштабі, коли численні гравітаційні поля, збурені Сонцем, змінюються з часом, що збільшує складність експоненціально. Це завдання, з яким стикаються інженери, розробляючи навігаційні та комунікаційні системи для таких проектів, як місія «Повернення зразків на Марс».

Білий дім звернувся до NASA з проханням створити окремий стандарт часу для Місяця під назвою Координований місячний час (CLT), подібний до земного UTC. Це нове дослідження закладає основу для того, щоб зробити те саме для Марса.

Цього разу NASA планує побудувати постійну інфраструктуру, регулярні місії з поповнення запасів і навіть людські поселення на Марсі. Все це вимагатиме системи часу, яка точно відображає фізичну реальність, а не просто спрощену модель з підручника.

Моделі не ідеальні, але вони вже значно випереджають досягнення людства. Дослідники кажуть, що вони наближаються до бажаної точності, маючи ще одну проблему, яку потрібно вирішити.

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