Erklärer
Die NASA hat die Aufgabe, eine Standardzeitzone für den Mond festzulegen, aber das ist komplizierter, als Sie vielleicht denken.
Die US-Regierung beauftragte ihre Raumfahrtbehörde NASA mit der Festlegung einer Standardzeitzone für den Mond, die als Koordinierte Mondzeit (CLT) bezeichnet wird.
In einem Memo vom 2. April erklärte das US-amerikanische Amt für Wissenschafts- und Technologiepolitik (OSTP): „Bundesbehörden werden eine Standardisierung der Himmelszeit entwickeln, wobei der Schwerpunkt zunächst auf der Mondoberfläche und Missionen im cislunaren Raum liegen wird.“ [the area within the moon’s orbit]Mit ausreichender Rückverfolgbarkeit, um Missionen zu anderen Himmelskörpern zu unterstützen. „Rückverfolgbarkeit“ bedeutet, dass das CLT mit den Zeitzonen auf der Erde synchronisiert werden kann.
In dem Memo wurden die folgenden Merkmale des neuen CLT erläutert:
- Rückverfolgbarkeit in der koordinierten Weltzeit (UTC – ein Kompromiss für Englisch- und Französischsprachige);
- Ausreichende Genauigkeit zur Unterstützung präziser Navigation und Wissenschaft;
- Ausdauer bei Verlust des Bodenkontakts (d. h. das CLT kann bodenunabhängig arbeiten); Und
- Skalierbarkeit auf Weltraumumgebungen außerhalb des Erde-Mond-Systems (was bedeutet, dass auch andere Raumstationen außerhalb des Mondes CLT nutzen können).
Erwarten Sie noch nicht, dass Ihre bevorzugten Kalender- und Zeitlogik-Apps CLT als Option enthalten. Die NASA hat bis Ende 2026 Zeit, ein CLT zu erstellen.
Warum braucht der Mond eine eigene Zeitzone?
Laienhaft ausgedrückt: Wir brauchen ein zuverlässiges System, um die „Mondzeit“ der Erde zu synchronisieren, da die Zeit aufgrund der geringen Schwerkraft auf dem Mond dort etwas schneller vergeht als auf der Erde – nur 58,7 Mikrosekunden (es gibt eine Million Mikrosekunden pro Sekunde) pro 24 Stunden auf der Erde Stunde.
Dies ist keine Science-Fiction, obwohl es ein Hauptmerkmal von Hollywood-Blockbustern wie „Interstellar“ ist. Der Zeitablauf wird durch die Schwerkraft beeinflusst, was auch als gravitative Zeitdilatation bekannt ist.
Obwohl diese Zeitunterschiede gering sind, können sie zu Problemen bei der Synchronisierung von Satelliten und Raumstationen in der Mondumlaufbahn führen.
Ein namentlich nicht genannter OSTP-Beamter sagte gegenüber Reuters: „Stellen Sie sich vor, die Welt würde ihre Uhren nicht mit der gleichen Zeit synchronisieren – wie ärgerlich wäre das und wie schwierig würden alltägliche Dinge werden.“
Wie können wir die Zeit auf dem Mond bestimmen?
Die Erde verwendet die koordinierte Weltzeit (UTC) oder die koordinierte Weltzeit, um Zeitzonen auf der ganzen Welt zu synchronisieren. Die koordinierte Weltzeit (UTC) wird von mehr als 400 Atomuhren bestimmt, die in nationalen „Zeitlabors“ in etwa 30 Ländern auf der ganzen Welt betrieben werden. Eine Atomuhr nutzt die Schwingungen von Atomen, um eine maximale Genauigkeit bei der Zeitmessung zu erreichen.
Ähnliche Atomuhren werden auf dem Mond platziert, um die Zeit genau ablesen zu können.
Dieses präzise Zeitsystem, bekannt als Positioning, Navigation and Timing (PNT), ermöglicht es Kommunikationssystemen, präzise Zeit zu messen und einzuhalten. Die Ordnance Survey, die britische Organisation, die seit 1791 Karten erstellt, erklärt, dass das PNT aus drei Grundelementen besteht:
- Positionierung – Die Fähigkeit, den genauen Standort und die Ausrichtung einer Person zu bestimmen, meist in 2D auf einer gedruckten Karte, obwohl bei Bedarf auch die 3D-Ausrichtung bestimmt werden kann.
- Navigation – Die Fähigkeit, den aktuellen Standort und den gewünschten Standort (entweder relativ oder absolut) zu bestimmen und Kurs-, Richtungs- und Geschwindigkeitskorrekturen vorzunehmen, um den gewünschten Standort von überall auf der Welt aus zu erreichen, vom Untergrund (unter der Erdoberfläche) bis zur Oberfläche und von der Oberfläche in den Weltraum.
- Zeitmessung – Die Fähigkeit, von überall auf der Welt eine genaue und präzise Zeit einzuhalten.
Hat die NASA Pläne für Zeitzonen in anderen Teilen des Weltraums?
Obwohl Zeitzonen auf anderen Planeten nicht erwähnt werden, testete die Deep Space Atomic Clock (DSAC)-Mission der NASA im Jahr 2019 eine Atomuhr, um die Navigation von Raumfahrzeugen im Weltraum zu verbessern. Die DSAC-Mission wurde am 22. Juni 2019 mit der Falcon Heavy-Rakete von SpaceX gestartet. Die Rakete testete ein Jahr lang die Atomuhr in der Erdumlaufbahn.
Normalerweise hält ein Raumschiff die genaue Zeit, indem es Signale an Atomuhren auf der Erde sendet und das Signal dann an das Raumschiff zurücksendet. Bei dieser Mission wurde die Atomuhr an Bord getestet, um die genaue Zeit zu halten, ohne auf diese Zwei-Wege-Kommunikation zwischen der Raumsonde und den Atomuhren auf der Erde angewiesen zu sein. Die Zeitgenauigkeit ist mit der Ermittlung einer genauen Position verbunden und hilft dem Raumschiff gleichzeitig dabei, seinen beabsichtigten Standort im Weltraum erfolgreich zu erreichen.
Wie das Jet Propulsion Laboratory der NASA, das Zentrum für die robotergestützte Erforschung des Sonnensystems, erklärt: „Ein Zwei-Wege-System, das ein Signal von der Erde zu einem Raumschiff, dann zurück zur Erde und wieder zurück zum Raumschiff sendet, würde durchschnittlich dauern.“ 40 Minuten.“ . Stellen Sie sich vor, das GPS Ihres Telefons würde 40 Minuten brauchen, um Ihren Standort zu berechnen. Es kann sein, dass Sie Ihre Abzweigung verpassen oder mehrere Ausfahrten auf der Autobahn hinter sich haben, bevor er Sie einholt. Wenn Menschen zum Roten Planeten reisen würden [Mars]Es wäre besser, wenn das System einseitig wäre und es den Forschern ermöglichen würde, ihren aktuellen Standort sofort zu bestimmen, anstatt darauf zu warten, dass diese Informationen von der Erde zurückkommen.
Die Mission endete 2021 erfolgreich, wobei die Atomuhr an Bord das richtige Timing und die Navigationspositionierung beibehielt.
