Новый этап освоения космоса включает в себя создание внеземных баз. Они будут построены на Луне, а в будущем — на Марсе. Независимо от типа базы, точные методы измерения времени будут иметь решающее значение для управления центрами и системами спутников.
Изображение: нейросеть qwen
Сейчас уже создается официальный стандарт времени для Луны. В апреле 2024 года Белый дом издал директиву, требующую от НАСА разработать координированное лунное время (LTC) — земной эквивалент UTC — в качестве официального стандарта для будущих лунных миссий. Это важно, поскольку лунные часы отстают примерно на 58,7 микросекунд в сутки. Более того, это значение может варьироваться в зависимости от высоты и долготы местоположения на Луне.
В случае Марса атомные часы на его поверхности работают в несколько более мелкой «гравитационной яме», чем на Земле. Это означает, что время там течет немного быстрее. Если люди хотят увеличить свое на Красной планете, потребуется стандартизированное измерение времени.
Доктор Слава Турышев, исследователь из Лаборатории реактивного движения НАСА, изучил эту тему. Его анализ включал в себя представление возможных решений и математических процедур, необходимых для создания марсианской эфемериды времени (равномерной шкалы времени).
Турышев отметил, что ни один метод измерения времени не является совершенным. Различные физические явления — большие и малые — могут оказывать (даже минимальное) влияние на течение времени, измеряемого часами.
Одним из наиболее интересных аспектов его работы является демонстрация влияния самого Марса на локальные изменения гравитации. Турышев использовал модель гравитационного поля GMM-3 для учета релятивистских сдвигов времени, возникающих из-за неровного рельефа планеты.
Важна также сильно эллиптическая орбита, по которой Красная планета вращается вокруг Солнца. Когда Марс находится в перигелии (ближайшем к Солнцу месте), солнечное приливное воздействие дополнительно деформирует пространство-время вокруг него. Это требует очень точных расчетов по точкам, чтобы избежать навигационных ошибок как для марсоходов, так и для спутников.
Исследование показывает сложность создания релятивистских атомных часов, учитывающих гравитационное и скоростное замедление времени, которое напрямую вытекает из общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Работа доктора Турышева над LTC является важным шагом в этом направлении.
