Из множества фантастических ответвлений блестящей общей теории относительности Эйнштейна, одно из самых ошеломляющих — это то, как гравитация влияет на время. Чем сильнее гравитация объекта, тем больше растягивается время, заставляя его течь медленнее. Это означает, что если бы вы посетили планету с массой больше земной, время шло бы немного медленнее. Фактически, то же самое относится к разным высотам — время течет немного медленнее на пляже, чем на вершине Эвереста. Это происходит потому, что гравитация оказывает более сильное влияние ближе к центру Земли.
И наоборот, на менее массивном космическом теле время идет быстрее относительно Земли. Например, именно это и происходит на Луне.
Хотя Альберт Эйнштейн познакомил нас с влиянием гравитации на время более века назад, измерение таких крошечных временных искажений стало возможным лишь недавно с помощью усовершенствованных атомных часов. Эти часы могут обнаруживать небольшие изменения во времени между объектами, движущимися по-разному или испытывающими различные гравитационные силы.
Согласно новому исследованию ученых НАСА, время на Луне идет быстрее, чем на Земле, всего на 57 миллионных секунды в день. Чтобы представить ситуацию в перспективе, за 52 года с тех пор, как астронавты в последний раз ступили на Луну, время там увеличилось примерно на 1,1 секунды по сравнению с Землей.
На первый взгляд эта разница во времени может показаться незначительной и незначительной. Но она может иметь решающее значение во время важных миссий, где навигационные системы должны быть идеально синхронизированы. Поскольку NASA готовится к своим миссиям Artemis, направленным на возвращение астронавтов на Луну к 2026 году, понимание и управление этими временными различиями никогда не были столь важны.
В преддверии предстоящих пилотируемых миссий на Луну НАСА теперь хочет разработать новую «шкалу времени» на Луне. Другие называют ее «часовым поясом» для Луны, но это не совсем верно. Предполагается, что эта система измерения учитывает небольшое расхождение в том, как проходит время между двумя космическими телами.
Недавняя служебная записка из Белого дома также предписывала НАСА составить свои планы по этой новой временной шкале к 31 декабря, назвав ее «основополагающей» для возобновления усилий США по исследованию лунной поверхности. НАСА поручено внедрить такую систему не позднее конца 2026 года — или, по крайней мере, до запуска первой миссии Artemis.
Это самое последнее точное измерение эффекта замедления времени на Луне должно помочь в этих усилиях. Физики из Лаборатории реактивного движения под руководством Славы Турышева пришли к цифре в 57 микросекунд, вычислив скользящую шкалу времени для системы Земля-Луна относительно общего центра масс Солнечной системы.
Однако более раннее исследование Национального института стандартов и технологий США показало, что относительная разница в растяжении времени составила 56,02 микросекунды. Поскольку ни один из результатов не был рецензирован, окончательное значение лунного времени еще не определено.
Также есть планы установить атомные часы на поверхности Луны. На начальном этапе NASA сначала хотело бы использовать атомные часы внутри спутников, вращающихся вокруг Луны. Атомные часы используют вибрации атомов, как правило, цезия или рубидия, для измерения времени с исключительной точностью. Сеть часов на Луне могла бы работать согласованно, чтобы информировать о новой лунной шкале времени, так же как атомные часы работают для Всемирного часового пояса (UTC) на Земле.
Новая шкала времени ляжет в основу целой лунной сети, которую НАСА и ее союзники назвали LunaNet .
«Вы можете думать о LunaNet как об Интернете — или об Интернете и глобальной навигационной спутниковой системе вместе взятых», — сказала CNN Шерил Грэмлинг, руководитель отдела положения Луны, навигации, времени и стандартов в Центре космических полетов имени Годдарда в Мэриленде при NASA. Это «система стандартов, которой будут следовать участники LunaNet (например, NASA или Европейское космическое агентство)».
