Odborníci chcú zaviesť univerzálny lunárny čas.
Zdroj: iStockphoto.com
V najbližších rokoch chcú ľudia opäť navštíviť Mesiac – našu vernú prirodzenú družicu – a dokonca na ňom postaviť základňu. Vesmírne misie podliehajú náročným výzvam a vyžadujú si mnoho príprav. Jedna otázka, na ktorú zatiaľ nikto nepozná odpoveď, stále rezonuje v mysliach odborníkov a vesmírnych agentúr. Pýtajú sa: „Koľko hodín je na Mesiaci?”
Aký by mal byť lunárny čas?
Mesiac momentálne nemá svoj nezávislý čas. Každá lunárna misia používa svoj vlastný časový plán. Ten je prostredníctvom operátorov na Zemi prepojený s koordinovaným univerzálnym časom (UTC) – štandardom, ktorý je založený na atómových hodinách.
Používanie spomenutej metódy vo vesmíre je relatívne nepresné a kozmické lode skúmajúce Mesiac si navzájom čas nesynchronizujú. Uvedený prístup funguje, pokiaľ na Mesiac zavíta niekoľko nezávislých posádok, no problém nastane pri medzinárodnej spolupráci. Vesmírne agentúry ich budú chcieť sledovať aj pomocou satelitnej navigácie, ktorá sa spolieha na presné časové signály.
Nie je jasné, akú formu by mal univerzálny lunárny čas mať. Hodiny na Zemi a na Mesiaci tikajú v dôsledku rozdielnych gravitačných polí telies rôznymi rýchlosťami. Oficiálny lunárny čas by mohol byť založený na hodinovom systéme, ktorý bude synchronizovaný s UTC, alebo by mohol byť aj úplne nezávislý od času na Zemi.
Zástupcovia vesmírnych agentúr a akademických organizácií na celom svete sa stretli v novembri minulého roku 2022 v Európskom vesmírnom výskumnom a technologickom centre Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v Noordwijku v Holandsku a začali pripravovať podklady k tomu, ako stanoviť lunárny čas.
Plynúci čas. Zdroj: iStockphoto.com
Apel kvôli satelitnému systému
Viacerí odborníci naliehajú na koncept lunárneho času z dôvodu vytvorenia globálneho navigačného systému (GPSS) pre Mesiac. GPS a iné satelitné navigačné siete umožňujú presné sledovanie polohy na Zemi, podobný systém plánujú vesmírne agentúry v roku 2030 inštalovať aj pre Mesiac. ESA už schválila projekt lunárnej satelitnej navigácie s názvom Moonlight na svojom zasadnutí v novembri minulého roku a NASA založila podobný projekt s názvom Lunar Communications Relay and Navigation Systems vlani v januári.
Lunárne misie určovali zatiaľ svoju polohu pomocou rádiových signálov, ktoré v určitých časoch vysielali signál k veľkým anténam na Zemi. „Čakajú nás však desiatky plánovaných misií a nemáme dostatok zdrojov, aby sme týmto spôsobom pokryli všetky,“ hovorí Joel Parker, inžinier, ktorý pracuje na lunárnej navigácii v Goddardovom centre.
V roku 2024 plánujú ESA a NASA skúšať určovať polohu na Mesiaci pomocou slabých satelitných navigačných signálov z pozemských plavidiel. V rámci projektov týkajúcich sa GNSS chcú odborníci umiestniť na každý špecializovaný satelit vlastné atómové hodiny. Prijímač, napríklad na povrchu Mesiaca, potom trianguluje svoju polohu pomocou času, za ktorý prejde satelitný signál na Mesiac.
Raj pre odborníkov na teóriu relativity
Stanoviť lunárny čas nie je jednoduché. Teória relativity hovorí, že hodiny tikajú pomalšie v silnejších gravitačných poliach. Gravitačná sila Mesiaca je slabšia ako zemská, čo znamená, že pre pozorovateľa na Zemi by lunárne hodiny bežali rýchlejšie. Letecká inžinierka pracujúca pre NASA Cheryl Gramlingová odhaduje, že lunárne hodiny budú po 24 hodinách popredu 56 mikrosekúnd.
Pri tom všetkom sa vynára ďalšia otvorená otázka, či by astronauti používali rovnaký čas všade na Mesiaci. Rovnako ako na Zemi budú niektorí chcieť rozdeliť čas podľa časových pásiem, ktoré súvisia s polohou Slnka na oblohe. „Keby niekto naozaj žil na Mesiaci, asi by to dávalo zmysel,“ hovorí Jörg Hahn, inžinier z ESA, ktorý pracuje na projekte Moonlight.
Pohľad z Mesiaca. Zdroj: iStockphoto.com
Celé bádanie okolo času Mesiaca je raj pre odborníkov na teóriu relativity, pretože v hre je veľmi veľa javov a rôznych faktorov.
Existuje viacero možností, ako určiť čas na Mesiaci. Jednou z nich je, že by sme použili čas z lunárnych atómových hodín ako vlastný nezávislý čas Mesiaca a sledovali jeho vzťah k nášmu UTC. Ak by aj došlo k prerušeniu spojenia, mohli by ísť týmto spôsobom hodiny na Mesiaci nezávisle ďalej, a umožnili by tak bezpečnú navigáciu a komunikáciu pre astronómov.
Rýchlosť tikania hodín bude rovnako ako na Zemi ovplyvňovaná nadmorskou výškou, a preto sa odborníci musia dohodnúť, kde konkrétne na Mesiaci chcú centrálne (hlavné) hodiny umiestniť. Mohli by byť na obežnej dráhe Mesiaca alebo i na jeho povrchu.
Dni na Mesiaci by tiež mohli byť iné ako na Zemi. Keby sa bral do úvahy čas od slnečného poludnia do slnečného poludnia, deň by trval v priemere 29,5 pozemských dní. Vzhľadom na naše vnútorné cirkadiánne rytmy (biologické hodiny) a nutnosť spánku sa budeme aj tak točiť okolo overených 24 hodín.
Zdroj: Nature
(JM)
