19.12.2025 Скопље
Истраживање које су спровела два физичара Националног института за стандарде и технологију (НИСТ) у САД открива да сатови на Марсу откуцавају 477 милионитих делова секунде или 477 микросекунди брже дневно, у поређењу са земаљским сатовима. Иако је та разлика мала, могла би да буде критична у ситуацијама када време на Земљи, Месецу и Марсу треба координирати са прецизношћу од делића секунде.
Ајнштајнова теорија релативитета показује да на време утиче маса, што резултира оним што је познато као гравитациона дилатација времена. За спољашњег посматрача, сатови на које утиче релативно јако гравитационо поље откуцаваће спорије од сата на његовом зглобу. Слично томе, дужина сваке секунде унутар слабијег гравитационог поља је краћа од секунди које броје посматрачи који доживљавају већу гравитацију.
На пример, атомски сатови на ГПС сателитима раде брже у поређењу са сатовима на површини Земље, јер и најмања промена гравитације у средњој Земљиној орбити, у комбинацији са утицајем њиховог убрзања на дилатацију времена, ствара нето разлику од 38 микросекунди дневно. Сада су научници НИСТ-а, Нил Ешби и Биџунат Патла, осмислили прецизан систем мерења времена за Марс. Они су претходно осмислили стандард мерења времена за Месец, аналоган Координираном универзалном времену (УТЦ) на Земљи, које је глобални стандард мерења времена. Користећи га астрономи и Мрежа дубоког свемира (ДСН), УТЦ је тачан у оквиру приближно 100 пикосекунди дневно, при чему је пикосекунда једна трилионити део секунде.
На површини Месеца, време тече 56 микросекунди брже него на Земљи, на основу главних фактора попут сопствене масе, као и гравитационе интеракције између Сунца, Земље и Месеца. Али, мерење времена за Марс је теже него за Месец, објашњава Патла:
„Проблем три тела је изузетно компликован. Сада се бавимо са четири: Сунцем, Земљом, Месецом и Марсом”.
Површинска гравитација Марса је много слабија од земаљске површинске гравитације због тога што Марс има око једну десетину масе Земље. Користећи податке прикупљене мисијама на Марс, Ешби и Патла процењују да је површинска гравитација Марса пет пута слабија од Земљине. Поред тога, Марс се налази око 1,5 астрономских јединица (АЈ) од Сунца, у поређењу са 1 АЈ за удаљеност Земља-Сунце. Пошто се гравитациона сила смањује са удаљеношћу према закону обрнутих квадрата, Марс је подложан слабијем гравитационом потенцијалу Сунца. Ово је додатно компликовано чињеницом да Марс има много ексцентричнију орбиту од Земљине, што га приморава да доживи веће флуктуације гравитационог потенцијала. Дакле, док марсовски сатови раде 477 микросекунди брже од Земљиних у просеку, ова разлика се смањује или повећава за 266 микросекунди дневно током једне марсовске године.
Та марсовска година је такође много дужа од земаљске године, јер Марсу треба 687 дана да кружи око Сунца. Његов дан је такође дужи, јер црвеној планети треба додатних 40 минута да заврши пуну ротацију око своје осе, у поређењу са Земљом. Постизање ових прецизних, скалабилних временских оквира је императив за будуће операције на Марсу, укључујући судбоносно и историјско људско слетање.
„Можда ће проћи деценије пре него што површина Марса буде прекривена траговима лутајућих ровера, али је сада корисно проучити питања везана за успостављање навигационих система на другим планетама и месецима”, каже Ешби, преноси Science Alert.
У међувремену, мерење времена ван Земље биће кључно за подршку комуникацији, позиционирању и навигацији за лунарне мисије које планирају и комерцијални субјекти и национални свемирски програми. Изградња скалабилне инфраструктуре за мерење времена изван окружења Земља-Месец и стварање оквира за „аутономну међупланетарну синхронизацију времена” је стога суштински циљ, тако да ово истраживање остварује витални корак за истраживање свемира.
Патла истиче важност ових налаза:
„Време је баш право за Месец и Марс. Ово је најближе што смо били остварењу научнофантастичне визије ширења широм Сунчевог система”.
Припремила А.Ђ.
