Із того часу, як 52 роки тому астронавти востаннє залишили Місяць, час неухильно просувався вперед. У порівнянні з нами, землянами, Місяць очікував на повернення людей трохи довше – на приблизно 1,1 секунди.
Це не здається значною цифрою, як і 57 мільйонних часток секунди (0,0000575 секунди), на які місячний час випереджає земний щодня.
Однак цей ключовий результат нового дослідження вчених NASA може стати вирішальним для синхронізації навігаційних систем, коли космічне агентство США розпочне свої довгоочікувані пілотовані місії на Місяць та за його межі.
Ми знаємо, що гравітація може сповільнювати час відтоді, коли Альберт Ейнштейн висунув свою загальну теорію відносності. Однак здатність вимірювати будь-які часові спотворення, пов’язані з різницею в гравітації, наприклад, між земною та місячною гравітацією, довго відставала.
Тільки протягом останнього десятиліття з’явилися атомні годинники, достатньо чутливі, щоб фіксувати невеликі розбіжності в часі між двома об’єктами, які рухаються один відносно одного або знаходяться під впливом різних гравітаційних полів.
З півстолітньою перервою між місячними місіями у вчених не було достатньої мотивації для дослідження цієї незначної різниці в часі між Землею та Місяцем. Оскільки Місяць має лише одну шосту земного тяжіння, а астронавти перебували там лише короткий час, це не становило серйозної проблеми.
Вчені тепер мають остаточний термін: NASA планує відправити астронавтів на Місяць до 2026 року в рамках місій “Артеміда”, де вони розпочнуть дослідження потенційних місць для місячних баз, які в майбутньому можуть слугувати відправною точкою для польотів на Марс.
“Ми прагнемо до постійної присутності на Місяці,” зазначила Шеріл Гремлінг з NASA, інженер навігаційних систем Центру космічних польотів Годдарда, у коментарі для Джонатана О’Каллахана з New Scientist.
“Інфраструктура на Землі, наприклад GPS, забезпечує час з точністю до наносекунд,” продовжила Гремлінг. “Ця точність стає критичною, коли ви намагаєтеся навігувати або приземлитися на Місяць, уникаючи небезпечних зон.”
На початку року, у квітні, NASA разом з іншими американськими агентствами отримали завдання створити уніфіковану систему часу для Місяця, яка була б прийнятна для інших космічних агентств.
Спостереження з Землі показують, що Місяць набуває 57 мікросекунд за земну добу.
Жоден з результатів поки не пройшов рецензування, і для остаточного визначення місячного часу потрібне підтвердження від ряду агентств та міжнародних організацій, включаючи Міжнародне бюро мір і ваг та Міжнародний астрономічний союз, які планують провести зустріч у серпні.
Але ми також повинні слідкувати за тим, як обертання Землі поступово сповільнюється, збільшуючи тривалість днів, а також за тим, як діяльність людини впливає на цей процес обертання.
Дослідження було опубліковано на сервері препринтів arXiv перед рецензуванням.