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在月球上鐘錶走得更快 美國要制定「標準月球時間」

2024年04月10日 首頁 » 遊戲速遞

美國國家航空航天局(NASA)正式開始著手制定一個屬於月球的標準時間,這個被稱為「協調月球時」(LTC)的時間系統或將於2026年底前創建完成。

美國阿耳忒彌斯3號任務計劃不早於 2026 年將載人宇航員送至月球南極附近,到時美國的宇航員和太空飛行器正好就可以使用這個月球的時間系統。

在月球上鐘錶走得更快 美國要制定「標準月球時間」
 

為什麼這次登月需要專門創建月球的標準時間,阿波羅登月的時候宇航員的手錶同步的是火箭發射地休斯頓所在時區的時間。

但月球標準時間確實有必要,甚至是不可或缺的,主要原因是月球的時間流逝方式和地球並不一樣,這會導致一些工作出錯或者無法開展。

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由於潮汐鎖定,月球有一面永遠對著我們,但實際上月球也在自轉,太陽也會照到它不同區域,所以月球是有晝夜之分的,只是因為潮汐鎖定,它的自轉和公轉周期保持一致,相當緩慢,它的白天和黑夜都差不多有2周左右時間。

地球的一天24小時是根據白天黑夜定義的,這似乎不是很適合月球,這是制定月球標準時間的原因之一。

最主要的原因是月球的引力比地球小很多,這導致那裡的時間走得比地球上更快。

如果在月球的太空飛行器或者宇航員同樣引用地球標準時間的話,那麼每天那裡的表都會快走大約 58.7 微秒,這個就是所謂的時間膨脹。 

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由於空間站的速度更快,所以上面攜帶的原子鐘記錄下了更慢的時間,另外科學家也已經用原子鐘觀察到速度低於10米每秒的速度時間膨脹。

月球引力和地球不一樣,所以時間自然就不一樣了,時間膨脹可以通過公式計算出來,我這邊找到現成的答案,月球上每天會比地球快58.7 微秒——一年差不多少快個0.02秒。

那麼,真的有必要為了這一年的0.02秒誤差來設置一個月球獨立的時間嗎?

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電腦普及度還不是很高的年代,每次網路無法連接的時候,通常只要重新同步一下電腦的時間,就可以正常上網了。

其實為了網際網路的安全,這裡有一個所謂的公鑰證書系統,在你每次訪問網站時它都會給你建立一個遠程方的身份證書,從而提高安全係數。這個公鑰證書系統的關鍵就是時間,如果你電腦的時間沒有同步的話,就無法正確建立這個證書,自然就無法對外訪問了。

另外,我們現在許多線上交易,為了提高安全係數,有一個時間戳(其實現在文件、事件、圖像等都引入了這個)概念——指的是數據在某個特定時間點是完整存在過了,這樣可以確保第三方在之後無法篡改這些數據。

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總得來說,如果你要在月球使用網際網路相關的服務,就必須時間同步,不然數據會出錯,如果要取消時間相關設定,那麼安全就無法保障。  

網際網路和線上交易並不是唯一需要根據時間來運行的東西,實際上更為重要的是全球導航系統,它也是以時間為基礎的,這個在月球任務中最為重要。

導航是根據衛星實現的,而衛星判斷你的位置是根據時間,衛星信號會比地面上的當前時間晚幾分之一秒到達,因此可以利用時間差以驚人的精度確定一個人在地球表面的位置。

在衛星導航中,要想獲得準確的位置,需要達到納秒級的誤差水平才行,而就像我們前面提到的,月球和地球的時間誤差有58.7 微秒,如果在月球上同樣使用協調世界時的話,那麼將會出現嚴重的位置偏差。 

以前的登月任務是粗糙的,任務也單一,沒有精細化的運作,而21世紀的登月任務明顯已經進入了一個要在月球長期工作的階段,所以創建月球的標準時間是必要的,有些科學家甚至已經提出了要創建火星,以及其它天體的時間了。 

在月球上鐘錶走得更快 美國要制定「標準月球時間」

不過,關於月球標準時間,實不僅美國國家航空航天局在做這件事情,歐空局也早就在做了

由於大家都有自己的優先事項和願景,這讓創建月球標準時間變得相當複雜。

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