09:02 2024-08-19
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cât este ceasul pe lună? Cercetătorii dezvoltă un plan de cronometrare precisă
_ Cât este ceasul pe lună? Cercetătorii dezvoltă un plan de cronometrare precisă
De zeci de ani, atracția gravitațională subtilă a Lunii a reprezentat o provocare enervantă – ceasurile atomice de pe suprafața sa ar ticăi mai repede decât cele de pe Pământ cu aproximativ 56 de microsecunde pe zi. Această diferență extrem de mică nu pare prea mare, dar ar putea perturba sincronizarea precisă necesară pentru activități importante precum aterizările navelor spațiale și comunicarea cu Pământul.
Acum, cercetătorii de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST). ) au dezvoltat un plan de cronometrare precisă pe Lună, deschizând calea unui sistem de navigație asemănător GPS pentru explorarea lunară. Cercetarea, publicată în The Astronomical Journal, se concentrează pe definirea unui cadru teoretic și a modelelor matematice necesare pentru crearea unui sistem temporal de coordonate lunare.
Această inovație este crucială pentru ambițiosul program Artemis al NASA, care își propune să stabilească un sistem susținut. prezența umană pe Lună și poate fi o piatră de temelie importantă pentru explorarea cosmosului.
GPS-ul de pe Pământ se bazează în mare măsură pe cronometrarea precisă. Fiecare satelit din constelația GPS poartă ceasuri atomice care sunt sincronizate cu o referință de timp comună. Măsurând timpul necesar semnalelor de la mai mulți sateliți pentru a ajunge la un receptor, GPS poate determina poziția și ora receptorului. Cu toate acestea, implementarea unui sistem similar pe Lună și corelarea lui cu acuratețe cu sistemul Pământului, prezintă provocări unice din cauza efectelor relativității.
Teoria relativității a lui Einstein afirmă că gravitația afectează trecerea timpului. Timpul nu curge uniform pentru toată lumea. De exemplu, pe Lună, unde gravitația este mai slabă decât pe Pământ, ceasurile ticăie puțin mai repede.
În plus, un observator de pe Pământ măsoară timpul ușor diferit decât un observator de pe Lună din cauza unui număr de gravitație -efecte conexe, inclusiv orbita Lunii în jurul Pământului și orbita Pământului în jurul Soarelui. Aceste efecte pot avea un impact semnificativ asupra navigației și comunicării precise în timp.
Pentru a aborda această problemă, cercetătorii NIST au creat un sistem pentru a stabili și implementa timpul lunar care ține cont de mediul gravitațional unic al Lunii. Acest sistem stabilește o nouă „ora lunară” principală care servește drept referință de cronometrare în mod specific pentru întreaga suprafață lunară, similar modului în care funcționează Timpul Universal coordonat (UTC) pe Pământ.
„Este ca și cum ai avea întreaga lună. sincronizat cu un „fus orar” ajustat pentru gravitația lunii, mai degrabă decât ca ceasurile să devină treptat desincronizate cu ora Pământului”, a spus fizicianul NIST Bijunath Patla.
„Această lucrare pune bazele adoptării unei navigații. și un sistem de cronometrare similar cu GPS-ul, care ar servi utilizatorilor din apropierea Pământului și de la Pământ, pentru explorarea lunară”, a declarat fizicianul NIST Neil Ashby.
Sistemul propus ar fi primul pas în dezvoltarea unui „sistem de poziționare lunară” care ar include o rețea foarte precisă de ceasuri în anumite locații de pe suprafața Lunii și pe orbitele lunii. Aceste ceasuri atomice precise pe orbita lunii ar funcționa ca „sateliți” rețelei GPS lunare, oferind semnale precise de sincronizare pentru navigație.
Navigarea și poziționarea precisă pe Lună ar putea duce la aterizări mai precise și mai eficiente. explorarea resurselor lunare. Fără acest „GPS lunar”, aterizarea și operarea pe Lună ar fi ca și cum ai încerca să navighezi pe Pământ fără nici un sistem de poziționare - ai avea doar o idee aproximativă a locației tale, ceea ce face extrem de dificilă efectuarea de operațiuni complexe sau călătorii lungi. distanțe cu precizie.
„Obiectivul este de a se asigura că navele spațiale pot ateriza la câțiva metri de destinația lor”, a spus Patla.
Această descoperire vine pe măsură ce națiunile din întreaga lume își reînnoiesc interesul pentru explorarea lunară. Luna oferă informații științifice valoroase despre formarea sistemului nostru solar și deține resurse potențiale pentru tehnologiile viitoare, cum ar fi gheața de apă, heliul-3 și elementele pământurilor rare utilizate în lucruri precum smartphone-uri și computere.
Lunar. timpul de coordonare ar putea fi cheia pentru explorarea spațiului profund, deoarece cronometrarea se poate dovedi esențială în coordonarea misiunilor complexe și în stabilirea unei rețele de navigație interplanetară.
„Cadrul propus care stă la baza coordonatelor lunare ar putea în cele din urmă să permită explorarea dincolo de Lună și chiar dincolo. sistemul nostru solar”, a spus Patla. „Odată ce oamenii își dezvoltă capacitatea pentru astfel de misiuni ambițioase, desigur.”
Această poveste este republicată prin amabilitatea NIST. Citiți povestea originală aici.
Comentarii:
Adauga Comentariu