Физики рассчитали точное время на Марсе
Физики из Национального института стандартов и технологий США впервые точно рассчитали разницу в ходе времени между Землей и Марсом. Атомные часы на Красной планете будут уходить вперед относительно земных в среднем на 477 микросекунд каждые сутки. Эти данные необходимы для создания точной системы навигации и связи для будущих космических миссий.
Такой эффект возникает из-за законов физики. Альберт Эйнштейн в общей теории относительности показал связь времени и гравитации. Чем массивнее небесное тело, тем сильнее его притяжение и тем медленнее рядом с ним течет время. Земля тяжелее Марса и обладает более мощной гравитацией, поэтому у нас часы идут чуть медленнее. На Марсе притяжение слабее примерно в пять раз, из-за чего время там ускоряется.
Главная сложность для ученых заключалась в том, что эта разница во времени непостоянна. Марс движется вокруг Солнца не по идеальному кругу, а по сильно вытянутой траектории. Скорость планеты и расстояние до Солнца постоянно меняются. Также на Марс влияет притяжение других массивных соседей, например Юпитера и Сатурна.
Поэтому отклонение во времени нестабильно. В течение марсианского года оно может меняться на 226 микросекунд в большую или меньшую сторону от среднего значения. Авторам исследования пришлось решить сложную математическую задачу и учесть гравитационное влияние сразу нескольких тел: Солнца, Земли и Луны.
Ранее физики уже проводили подобные расчеты для Луны. Там ситуация оказалась проще: время на спутнике стабильно спешит на 56 микросекунд в день, так как орбита Луны относительно постоянна. С Марсом пришлось работать дольше именно из-за его сложного поведения на орбите и постоянных колебаний скорости и гравитационного потенциала.
В обычной жизни человек не замечает такие крошечные промежутки времени. 477 микросекунд — это примерно одна тысячная времени, которое нужно нам, чтобы моргнуть. Но для сложной электроники и космической навигации это критическая величина. Современные системы связи и сети 5G требуют точности до десятой доли микросекунды. Если не учитывать разницу во времени между планетами, навигационные приборы начнут давать сбои. Ошибка в определении координат будет быстро накапливаться, что опасно для посадки аппаратов и движения роверов.
Сейчас радиосигнал идет от Земли до Марса с задержкой от 4 до 24 минут в зависимости от положения планет. Без точной синхронизации часов качественная передача данных невозможна. Единый стандарт времени позволит создать между планетами надежную сеть, похожую на интернет. Это поможет роботам и людям в будущем точно определять свое положение на поверхности планеты, как мы делаем это сейчас на Земле с помощью GPS.
Читайте также:
Все о Марсе: есть ли жизнь, сколько лететь и почему называют Красной планетой
Все о Сатурне: из чего состоит, сколько лететь и другие факты о «Властелине колец»
Интересные факты о Юпитере — самой большой планете Солнечной системы
Визуализация Pro Космос
