Благодаря Альберту Эйнштейну правительство США хочет установить официальный часовой пояс для Луны. Это связано не столько с сменой часовых поясов, сколько с тем, как гравитация влияет на время и может серьезно сбить с пути многие очень точные технологии.
Любому, кто путешествовал на большие расстояния, приходилось сталкиваться с проблемой раздражение часовых поясов. Перемещение между часовыми поясами, безусловно, доставляет немало хлопот: приходится корректировать часы, следить за тем, чтобы не пропускать встречи, и бороться с ухудшением смены часовых поясов, на преодоление которого иногда могут уйти дни.
Однако всему этому есть причина. Традиционно время устанавливалось путем отметки местного полудня и соответствующей настройки часов. Это нормально в эпоху, когда часы не очень точны и отклонение от города к городу на несколько минут не имеет значения, но когда появились железные дороги и поезда, развивающие головокружительные скорости до 40 миль в час (64 км/ч), все изменилось. Эти несколько минут или даже секунд могут привести к очень неприятным столкновениям.
Чтобы предотвратить это, в 19 веке были составлены конвенции, устанавливающие часовые пояса с официальными стандартами. В XX веке дело пошло еще дальше. В повседневной жизни мы думаем, что время основано на вращении Земли и ее обращении вокруг Солнца. К сожалению, привязать день к году не только чрезвычайно сложно, но на вращение Земли влияет так много сил, что продолжительность дня постоянно меняется. В результате секунда теперь является основной единицей измерения времени и основана на частоте невозмущенного сверхтонкого перехода основного состояния атома цезия-133, измеренной рядом атомных часов по всему миру.
Лучше об этом не думать.
Когда в 1960-х годах начались миссии на Луну, вопрос о стандартном времени так и не возник. По сей день каждая страна, отправляющая космический корабль на Луну, будет использовать местное время Центра управления полетами или GMT. Однако, поскольку количество запланированных миссий на Луну увеличивается с каждым годом и эти миссии становятся все более сложными, необходимо лунное стандартное время.
Причина не имеет большого отношения к часам. Это больше связано с тонкостями электроники и гравитации. Здесь на помощь приходит Альберт Эйнштейн.
Если вы внимательно учились на уроках физики, возможно, вы помните теорию относительности Эйнштейна. Согласно этому, если космический корабль движется со скоростью, близкой к скорости света, стороннему наблюдателю кажется, что время на борту корабля замедлилось, хотя пассажирам кажется, что он движется нормально.
Многие люди не знают, что тот же эффект может быть вызван гравитационным полем. Чем мощнее поле, в котором вы сидите неподвижно, тем больше оно замедляет время, если смотреть снаружи. Эффект, как правило, очень мал, но он достаточно велик, чтобы его можно было измерить и оказать влияние на реальный мир. Именно по этой причине стандартом измерения времени на Земле является уровень моря в определенном месте.
Здесь на помощь приходит лунное стандартное время. На Земле средние часы идут на 58,7 микросекунды за земной день медленнее, чем их аналоги на Луне. Поскольку лунные миссии выполняются независимо друг от друга, это не имеет значения, но когда они работают согласованно или когда спутники используются для навигации в лунном пространстве, эти 58,7 микросекунды могут означать разницу между успехом и неудачей – или еще хуже, если астронавты участвуют.
Чтобы предотвратить это, американцы через свое Управление по науке и технологической политике (OSTP) Белого дома хотят, чтобы НАСА вместе с министерствами торговли, обороны, государственного управления и транспорта установило скоординированное лунное время (LTC), которое было бы лунным эквивалентом Всемирное координированное время (UTC) — основной стандарт времени, используемый во всем мире для регулирования часов и времени на Земле и созданный таким образом, чтобы их можно было связывать друг с другом.
Ожидается, что эта задача займет десятилетие, и первые этапы будут намечены к 31 декабря 2026 года. Конечная цель — сделать это международным стандартом посредством существующих международных форумов, включая страны-партнеры Соглашения Артемиды. Такой стандарт позволит космическим кораблям безопасно работать друг с другом, сделает навигационные системы точными и устранит путаницу с временными метками в инструкциях, передаваемых с Земли или Луны. Без такой системы существует опасность каскадных ошибок из-за противоречивых измерений.
«Поскольку НАСА, частные компании и космические агентства по всему миру запускают миссии на Луну, Марс и за их пределы, важно что мы устанавливаем небесные стандарты времени для безопасности и точности», — сказал Стив Уэлби, заместитель директора OSTP по национальной безопасности. «Время течет по-разному в разных частях пространства – например, кажется, что время течет медленнее там, где гравитация сильнее, например, вблизи небесных тел – и в результате продолжительность секунды на Земле различна для наблюдателя в разных гравитационных условиях. например, на Луне. Последовательное определение времени среди операторов в космосе имеет решающее значение для успешных возможностей осведомленности о космической ситуации, навигации и связи, которые имеют основополагающее значение для обеспечения оперативной совместимости в правительстве США и с международными партнерами».
