搶佔先機?白宮指示NASA爲月球及其他天體制定時間標準

搶佔先機?白宮指示NASA爲月球及其他天體制定時間標準

據新華社消息,隨着人類探索月球的活動增多,越來越多人覺得有必要設定一個標準的月球時間。歐洲航天局2023年3月表示,各國航天機構已經將設定月球時間提上議事日程,正考慮如何實施。

當地時間2024年4月2日,美國白宮指示美國國家航空航天局(NASA)爲月球和其他天體建立統一的時間標準。路透社報道稱,在各國和私營企業之間日益激烈的月球競賽中,美國的舉動旨在制定太空中的國際規範。

地球時間與月球時間存在偏差

一份來自白宮科學和技術政策辦公室 (OSTP) 負責人阿拉蒂·普拉巴卡爾 (Arati Prabhakar) 的備忘錄顯示,白宮指示NASA與美國政府其他部門合作,在2026年底前制定協調月球時間 (LTC)。

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根據愛因斯坦的相對論,月球上的時間流逝方式與地球上的不同。舉例而言,如果你靠近黑洞,由於物體強烈的引力,時間——或者至少是對時間的感知——會顯著減慢。儘管月球上的時間與地球上的時間流逝方式之間的差異非常微小,但差異加起來的話,偏差就會增加。

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月球和其他天體上不同的引力以及潛在的其他因素使得這些天體上的時間感知方式與地球上的不同。此外,協調月球時間將爲執行任務時需要極高精確度的月球航天器和衛星提供計時基準。

上述白宮備忘錄稱,對於月球上的人來說,基於地球時間的時鐘似乎每個地球日平均會損失58.7微秒。此外,伴隨其他週期性變化,月球時間與地球時間將進一步出現偏差。《自然》雜誌此前報道稱,如果在月球上的人類使用普通時鐘進行計時,他們將與地球時間完全不同步。

根據阿爾忒彌斯計劃,NASA的目標是在未來幾年內將宇航員送上月球,並建立一個科學月球基地,爲未來的火星任務奠定基礎。此項工作涉及數十家機構和各類航天器。

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白宮科學和技術政策辦公室一位不具名的官員表示,如果沒有統一的月球時間標準,將很難確保航天器之間的數據傳輸安全,也難以保障地球、月球衛星、基地和宇航員之間的通信同步。

該官員表示,時間上的差異還可能導致在月面以及繞月軌道上執行測繪、定位任務時出現錯誤。

“想象一下,假使世界各地的時鐘沒有同步到同一時間,那將帶來多大的破壞性,以及日常生活中的挑戰會有多麼多。”

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或需與36個國家達成國際協議

NASA空間通信和導航負責人凱文·科金斯在接受採訪時表示:“我們在地球上使用的時鐘在月球上的運轉速度會有所不同。想想美國海軍天文臺(位於華盛頓特區)的原子鐘。它們是國家的時間中心,同步一切。你肯定也會想要在月球上有個時間中心。”

地球上大多數時鐘的運行和時區劃分都是基於協調世界時(UTC)。這個國際公認的標準依賴於遍佈世界各地的龐大原子鐘網絡。這些原子鐘測量原子狀態的變化,併產生一個平均值,最終形成一個精確的時間。

根據白宮科學和技術政策辦公室官員的說法,可能需要在月球表面部署原子鐘。該官員還表示,隨着商業活動擴展到月球,統一的時間標準對於協調業務、確保交易的可靠性和管理月球商業物流至關重要。

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NASA在2024年1月曾表示,計劃在2025年9月讓4名宇航員實現繞月飛行並返回地球,並計劃在2026年9月完成自20世紀70年代阿波羅計劃結束以來的首次宇航員登月。

值得注意的是,白宮的指示並非沒有先例。去年,歐洲空間局向外部公司開放申請,幫助其開發標準化的月球時鐘。NASA早在2019年就已推出了深空原子鐘(DSAC),以便航天器能夠在獨立於地球的情況下更好地導航。

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前述白宮備忘錄宣稱,“美國主導定義的合適標準將使所有航天國家受益,這一標準將在具有挑戰性的月球環境中實現所需的準確性和彈性。”

備忘錄強調,確定如何實施協調月球時間需要通過“現有的標準機構”達成一系列國際協議。這將需要與簽署阿爾忒彌斯協議的36個國家達成國際協議。

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白宮科學和技術政策辦公室官員表示,協調世界時可能也會影響協調月球時的實施方式。聯合國國際電信聯盟已將協調世界時定義爲國際標準。

儘管迄今爲止美國是唯一一個將宇航員送上月球的國家,但其他國家也在規劃登月。世界各國都對月球上潛在的礦產資源感興趣,而在月面建立月球基地還可以支持未來探索火星和其他天體的任務。

印度2023年在月球南極附近成功着陸一艘航天器,並宣佈計劃到2040年將宇航員送上月球。2024年1月,日本成爲第5個將宇宙飛船送上月球的國家。