月球上的时间流逝稍快 科学家用时钟计算出其中的差异

摘要:

随着人类希望在月球表面建立真正的存在,一个重要的问题出现了:我们如何在月球上保持准确的时间? 事实证明,答案有点复杂,这要归功于阿尔伯特-爱因斯坦的相对论。

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早在今年四月,白宫就向科学家们发出挑战,要求他们制定月球时间标准,以支持未来的月球基地,并增加地球与我们天体邻居之间的交通。 你会认为只要在月球上设置一些原子钟就能解决这个问题,但事情并非如此简单。

问题源于这样一个事实:在不同的环境中,时间的流速不同,相对于观察者的引力和运动也不同,正如爱因斯坦所理论的那样。

早在 1969 年的阿波罗 11 号任务中,科学家们就已经尝到了这种现象的甜头。 据报道,当巴兹-奥尔德林(Buzz Aldrin)返回地球时,奥尔德林的个人欧米茄超霸专业腕表(美国国家航空航天局官方认证的乘员太空飞行专用计时码表)出现了轻微的不同步现象。

现在,据《Eos》报道,美国国家标准与技术研究院的研究人员进行了一些计算,发现月球时钟的运行速度只是快了一点点。 根据发表在《天文杂志》上的研究结果,月球的运动使其时钟的运行速度比地球慢,但其较低的引力又使时钟的运行速度加快,从而导致每天净漂移 56 微秒。 据说这个数字比以前的分析有所改进。

虽然 56 微秒的延迟在日常生活中似乎可以忽略不计,但随着人类对月球探索的加速,将其考虑在内对于空间导航和通信所需的精确度至关重要。 如果做不到这一点,每天的导航误差可能会高达17公里,远远超过Artemis任务的10米要求。

解决的办法是实施月球授时系统,仔细考虑所有相对论效应,如月球自转、轨道运动、来自两个天体的引力以及太阳和其他行星潮汐影响引起的波动。

尽管距离成为基本标准还有数年时间,但专家们认识到,在未来数十年内支持人类在月球上的存在所实际需要的时间之前,建立一个时间标准非常重要。

"社区通过发布所有这些工作为我们做了一件大好事。 现在,我们有东西可以拿给整个国际定时专家团体说,'这是我们可以为月球标准化的模型吗? "美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的工程师谢丽尔-格拉姆林告诉《宇宙》杂志。

Artemis II任务将于明年某个时候起飞,这是在2022年无载人Artemis I任务取得成功的基础上进行的。 这将是猎户座飞船和太空发射系统(SLS)火箭首次载人绕月飞行。

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