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月球计时

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月球计时是同步人类在月球上活动和与之接触的问题。与地球上计时的两个主要区别是月球上一天的长度,即月球日月球月,从地球上可以观察到月相,以及地球和月球之间时间发展速度的差异,月球上的24小时比地球快58.7微秒(0.0000587秒)[1],由于月球和地球的质量不同,这种效应被称为引力时间膨胀

历史

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an astronaut with short hair and wearing a watch, flight suit and commset looks at the camera
1969年执行阿波罗11号任务时,戴着欧米茄超霸手表英语Omega Speedmaster伯兹‧艾德林

数十年来,部署在月球上的计时设备所使用的科技各不相同。几个欧米茄超霸英语Omega Speedmaster已经在月球上,与北美中部时区(CST)同步[2]

阿波罗制导计算机(AGC)在来自石英振荡器实时时钟提示中,保持了三倍精度的时间计数;备用选项(尽管从未使用)将允许它每1.28秒(约0.78赫兹)更新一次此计数,这在不待命时更为常见。除了保持时钟周期外,电脑时间英语CPU time保持还允许AGC以英尺每秒为单位显示太空舱相对于月球表面的垂直和水平运动[来源请求]

协调月球时

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协调月球时(英语:Coordinated Lunar TimeLTC)是拟议的月球主要时间标准[3]。在2024年4月初,白宫要求美国国家航空航天局与美国和国际机构合作,于2026年为月球和其他天体建立统一的标准时间[4]。白宫的要求由科学与技术政策办公室英语Office of Science and Technology Policy(OSTP)牵头,呼吁采用“协调月球时间”,这是欧洲空间局在2023年初首次提出的[3][5]

截至2024年10月 (2024-10),月球没有时间标准。因此,月球上的活动是使用任务总部所在的时区进行协调的[6]。例如,阿波罗任务使用的是北美中部时区,因为这些任务是由德克萨斯州休斯顿控制的[7]。同样的,中国在月球上的活动是使用中国标准时间进行[来源请求]。随着越来越多的国家在月球上活动并相互交流,将需要一个不同的、统一的系统[7]

作为正在进行的全球太空竞赛亿万富翁英语Billionaire space race的一部分[8][9]以及美国和中国之间更广泛的国际太空竞赛[10][11],需要一个通用的计时基准,以便月球太空飞行器卫星能够精确无误地完成各自的任务[12]。由于引力和其他因素的差异,从地球上观察时,月球上的时间过得稍微快一些[13][14]

根据阿提米丝计划,并在商业月球有效载荷服务英语Commercial Lunar Payload Services任务的支持下,太空人和拟议的科学月球基地预计将从2020年代开始在月球表面及其周围进行[15]。因此,拟议的标准将解决计时问题[16]。根据OSTP主席阿拉蒂·普拉巴卡英语Arati Prabhakar (英语:Arati Prabhakar)的说法,时间“似乎平均每个地球日损失58.7微秒,并伴随着其他周期性变化,这将进一步使月球时间偏离地球时间”[17]

该标准的制定将是一项合作努力,最初是在《阿提米丝协议》的成员之间,但将在全球范围内应用。该标准的初步提案要求四个关键特征[18]

  • 可追溯到协调世界时
  • 足够用于导航和科学的精度,
  • 对中断的弹性,以及
  • 可扩展到月球面之外的潜在太空环境。

LunaNet英语LunaNet,即将与欧洲空间局合作开发的月球通信和导航服务要求制定月球时间系统标准,LTC旨在解决这个问题[19]

2024年8月,美国国家标准暨技术研究院发布了一份标准草案,重点是定义框架和数学模型,进一步推动了该提案的发展。该草案考虑了月球上的引力差异,并发表在《天文期刊》上[20]

相关条目

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参考资料

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  1. ^ Ramirez-Simon, Diana. Moon Standard Time? Nasa to create lunar-centric time reference system. the Guardian. 2024-04-03 [2024-04-06]. 
  2. ^ The Watches That Went to the Moon. Air & Space Magazine | Smithsonian Magazine. 
  3. ^ 3.0 3.1 Telling time on the Moon. European Space Agency. February 27, 2023 [April 3, 2024]. (原始内容存档于April 3, 2024). 
  4. ^ Roulette, Joey; Dunham, Will. Exclusive: White House directs NASA to create time standard for the moon. Reuters. 2024-04-03 [2024-04-03]. (原始内容存档于2024-04-02). 
  5. ^ Should the Moon Have a Time Zone? Europe Pushes for 'Lunar Reference Time'. NBC Philadelphia. March 1, 2023 [October 26, 2024]. (原始内容存档于March 1, 2023). 
  6. ^ Rao, Joe. What time is it on the moon? How a lunar clock debate led to an out-of-this-world timepiece. Space.com. May 9, 2023 [April 3, 2024]. (原始内容存档于April 3, 2024). 
  7. ^ 7.0 7.1 Gibney, Elizabeth. What time is it on the Moon?. Nature. 2023, 614 (7946): 13–14 [2024-04-03]. Bibcode:2023Natur.614...13G. PMID 36693973. S2CID 256230630. doi:10.1038/d41586-023-00185-z. (原始内容存档于2023-04-03). 
  8. ^ Nguyen, Terry. It's the dawn of a new space age — at least for billionaires. Vox. February 2, 2022 [April 9, 2024]. 
  9. ^ Kuthunur, Sharmila. White House directs NASA to create a new time zone for the moon. Space.com. April 7, 2024 [April 9, 2024]. 
  10. ^ Roulette, Joey; Bhattacharjee, Nivedita; Woo, Ryan. In moon race with China, U.S. setbacks test role of private firms. Reuters. January 12, 2024 [April 4, 2024]. 
  11. ^ Tumlison, Rick. Return to the moon: The race we have to win (again). Space.com. July 20, 2023 [April 4, 2024]. (原始内容存档于January 12, 2024). 
  12. ^ Lea, Robert. Does the moon need its own time zone? We may need to decide soon. Space.com. March 1, 2023 [April 4, 2024]. (原始内容存档于January 24, 2024). 
  13. ^ Ramirez-Simon, Diana. Moon Standard Time? Nasa to create lunar-centric time reference system. The Guardian. 2024-04-03 [2024-04-03]. ISSN 0261-3077. (原始内容存档于2024-04-03) (英国英语). 
  14. ^ Kuthunur, Sharmila. What time is it on the Moon? We might soon know. Astronomy Magazine. 2024-04-22 [2024-04-24] (美国英语). 
  15. ^ Telling time on the Moon. esa.int. [2024-04-03]. (原始内容存档于2024-04-03) (英语). 
  16. ^ Thorsberg, Christian. NASA Will Create a New Time Zone for the Moon, Called Coordinated Lunar Time. Smithsonian. April 4, 2024 [April 4, 2024]. (原始内容存档于April 4, 2024).  参数|newspaper=与模板{{cite web}}不匹配(建议改用{{cite news}}|website=) (帮助)
  17. ^ Irwin, Lauren. NASA tasked with creating a time zone for the moon. The Hill. April 3, 2024 [April 4, 2024]. (原始内容存档于April 3, 2024).  参数|newspaper=与模板{{cite web}}不匹配(建议改用{{cite news}}|website=) (帮助)
  18. ^ Prabhakar, Arati. Policy on Celestial Time Standardization in Support of the National Cislunar Science and Technology (S&T) Strategy (PDF). The White House. April 2, 2024 [April 4, 2024]. (原始内容存档 (PDF)于April 4, 2024). 
  19. ^ Foust, Jeff. White House directs NASA to develop lunar time standard. SpaceNews. 2024-04-03 [2024-04-03]. (原始内容存档于2024-04-05) (美国英语). 
  20. ^ What Time Is It on the Moon?. NIST. 2024-08-12 (英语).