Cât este ora exactă pe Lună? Diferența descoperită de Einstein complică misiunile spațiale

O întrebare aparent simplă, la care oricine ar putea răspunde privind ceasul, a devenit una dintre provocările importante ale explorării spațiale: cum stabilim ora exactă pe Lună, dacă timpul nu trece acolo în același ritm ca pe Pământ?

Reprezentanții statelor membre ale Conferinței Generale pentru Măsuri și Greutăți (CGPM), reuniți la Versailles, au adoptat o rezoluție privind definirea unei scări internaționale de referință a timpului lunar, potrivit AFP.

Decizia urmărește crearea unui sistem comun care să permită agențiilor spațiale să își sincronizeze echipamentele, sateliții și operațiunile desfășurate pe suprafața satelitului natural al Pământului.

De ce timpul trece mai repede pe Lună. Diferența care poate schimba precizia unei misiuni

Pe Pământ, telefoanele mobile, calculatoarele și sistemele de navigație folosesc Timpul Universal Coordonat (UTC), standardul internațional care permite sincronizarea dispozitivelor din întreaga lume.

Pe Lună, însă, lucrurile sunt mai complicate. Din cauza diferențelor de gravitație și a efectelor descrise de teoria relativității generale a lui Albert Einstein, ceasurile nu funcționează în exact același ritm ca pe Terra.

Dacă două ceasuri atomice ar fi sincronizate pe Pământ, iar unul ar fi transportat pe Lună, între ele s-ar acumula o diferență de aproximativ 56 de microsecunde în fiecare zi.

Pentru un om obișnuit, această abatere este imposibil de perceput. În explorarea spațială, însă, chiar și o fracțiune infimă de secundă poate influența calculele de poziționare și navigație.

Diferența devine esențială atunci când „este vorba despre a ajuta sondele să se plaseze cu precizie pe Lună, roverele sau astronauţii prezenţi la faţa locului să se orienteze şi să se deplaseze”, a explicat Pascale Defraigne, fizician la Observatorul Regal al Belgiei.

Misiunile lunare au nevoie de sisteme capabile să determine poziția echipamentelor cu o precizie extrem de ridicată, mai ales în condițiile în care viitoarele operațiuni vor implica deplasări pe distanțe mari și coordonarea simultană a mai multor vehicule.

„Nevoia unei precizii de navigare de ordinul unui metru pe Lună se traduce printr-o precizie temporală de ordinul unei nanosecunde”, a subliniat Joel Parker, coordonator de proiect în cadrul NASA.

O nanosecundă reprezintă a miliarda parte dintr-o secundă, ceea ce arată cât de riguros trebuie măsurat timpul pentru ca sistemele de navigație lunară să funcționeze corect.

Cine va stabili ora oficială pe Lună și cum vor fi sincronizate ceasurile astronauților

Statele Unite, China, India, Japonia și agențiile spațiale europene dezvoltă proiecte care presupun inclusiv amplasarea unor sateliți de navigație pe orbita Lunii.

Aceștia ar putea oferi servicii de localizare și sincronizare asemănătoare celor utilizate de sistemele GPS de pe Pământ. Pentru ca echipamentele diferitelor țări să poată funcționa împreună, este necesară adoptarea unor standarde comune.

„Pentru a promova compatibilitatea şi siguranţa operaţională în rândul tuturor furnizorilor şi utilizatorilor de servicii de poziţionare, navigaţie şi sincronizare pe Lună, este important să se adopte definiţii comune”, a explicat Joel Parker.

Astronomii utilizează deja un sistem de referință temporală pentru calculele lunare, însă unele agenții spațiale preferă variante adaptate propriilor cerințe tehnice.

Una dintre problemele pe care cercetătorii trebuie să le rezolve este modul în care timpul lunar va fi corelat permanent cu UTC, astfel încât comunicațiile și operațiunile dintre Pământ și Lună să rămână sincronizate.

Pe Terra, UTC este calculat folosind datele furnizate de aproximativ 500 de ceasuri atomice distribuite în întreaga lume. Specialiștii analizează dacă un mecanism asemănător ar trebui dezvoltat și pentru Lună, cine ar urma să îl administreze și unde ar putea fi amplasate echipamentele necesare.

O altă dificultate ține de stabilirea unui reper comun pentru altitudine. Pe Pământ, nivelul mării servește drept referință, însă Luna nu dispune de oceane care să permită aplicarea aceleiași metode.

Cum ritmul de funcționare al ceasurilor este influențat și de potențialul gravitațional, oamenii de știință trebuie să stabilească un reper lunar precis pentru calibrarea instrumentelor.

Metrologi, astronomi, geofizicieni, specialiști în geodezie și reprezentanți ai organizațiilor internaționale urmează să colaboreze pentru definirea acestor standarde, în perspectiva extinderii programelor de explorare și a prezenței umane pe Lună.