Ερευνητές από την Κίνα έδωσαν στη δημοσιότητα το πρώτο λογισμικό παγκοσμίως για ωρολόγια στη Σελήνη. Αυτό το εργαλείο είναι σχεδιασμένο για να υποστηρίξει την ακριβή πλοήγηση και τις προσγειώσεις, καθώς μια νέα παγκόσμια κούρσα προς το φεγγάρι παίρνει ολοένα και μεγαλύτερες διαστάσεις.
Το ενδιαφέρον στοιχείο είναι ότι τα ρολόγια χτυπούν πιο γρήγορα στη Σελήνη από ό,τι στη Γη, λόγω της ασθενέστερης βαρύτητας – κατά περίπου 56 εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου ημερησίως. Αυτό το φαινόμενο, που προβλέπεται από τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν, είναι μικροσκοπικό, αλλά συσσωρεύεται με τον καιρό. Αυτό σημαίνει ότι ο χρόνος της Γης γίνεται όλο και λιγότερο αξιόπιστος για τις σεληνιακές αποστολές.
Για να αντιμετωπιστεί αυτό το ζήτημα, μια ομάδα από το Αστεροσκοπείο Purple Mountain στην Ναντζίνγκ (Nanjing) δημιούργησε ένα μοντέλο. Το μοντέλο αυτό λαμβάνει υπόψη τόσο τη χαμηλότερη βαρύτητα της Σελήνης όσο και την κίνησή της στο διάστημα, επιτρέποντας έτσι στα γεγονότα που συμβαίνουν στη Σελήνη να συγχρονίζονται με ακρίβεια με τα ρολόγια που χρησιμοποιούνται στη Γη.
Σύμφωνα με μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο τεύχος Δεκεμβρίου του περιοδικού Astronomy and Astrophysics, οι ερευνητές ανέφεραν ότι η μέθοδός τους παρέμεινε ακριβής σε λίγες δεκάδες νανοδευτερόλεπτα ακόμη και μετά από 1.000 χρόνια.
Επιπλέον, πακετάρισαν το μοντέλο σε ένα έτοιμο προς χρήση λογισμικό, δίνοντας τη δυνατότητα στους χρήστες να συγκρίνουν τον σεληνιακό και τον γήινο χρόνο με ένα μόνο βήμα, αντί να βασίζονται σε περίπλοκους υπολογισμούς. Η ομάδα δήλωσε ότι στόχος τους είναι να καταστήσουν την χρονομέτρηση στη Σελήνη πρακτική, καθώς οι αποστολές στο φεγγάρι γίνονται όλο και πιο συχνές.
Ο Τζόναθαν ΜακΝτόουελ (Jonathan McDowell), αστρονόμος και ιστορικός του διαστήματος στο Χάρβαρντ, ανέφερε ότι η χρονομέτρηση στη Σελήνη μετατρέπεται σε πραγματική μηχανική ανάγκη, αντί για κάτι που θα μπορούσε να αντιμετωπιστεί κατά περίπτωση χρησιμοποιώντας τον γήινο χρόνο, όπως συνέβαινε στο παρελθόν.
Διαφορές τόσο μικρές όσο ένα μικροδευτερόλεπτο μπορούν γρήγορα να γίνουν σημαντικές στα συστήματα πλοήγησης, επηρεάζοντας τους υπολογισμούς σε χρονικές κλίμακες ενός λεπτού, πρόσθεσε. «Αν θέλεις να χρησιμοποιήσεις το αντίστοιχο του GPS στη Σελήνη – κάτι που πιθανότατα θα θέλουμε να κάνουμε σε λίγα μόλις χρόνια από τώρα, ειδικά για περιοχές ακριβείας προσγείωσης – θα πρέπει να το διαχειριστείς αυτό κάπως», εξήγησε.
Ο ΜακΝτόουελ ανέφερε ότι ενώ παρόμοια εργασία διεξαγόταν στις ΗΠΑ, δεν γνώριζε για κάποιο άλλο άμεσα διαθέσιμο εργαλείο. «Αυτό υπογραμμίζει ότι η Κίνα είναι σοβαρή σχετικά με το φεγγάρι και είναι αρκετά ανοιχτή στο να μοιράζεται την έρευνά της που σχετίζεται με τη Σελήνη», σημείωσε.
Στο παρελθόν, το γεγονός ότι τα ρολόγια χτυπούν διαφορετικά στη Σελήνη και στη Γη δεν είχε μεγάλη σημασία, καθώς οι σεληνιακές αποστολές ήταν σπάνιες. Οι μηχανικοί απλώς χρησιμοποιούσαν τον γήινο χρόνο και εφάρμοζαν διορθώσεις για κάθε αποστολή όταν χρειαζόταν.
Αυτή η προσέγγιση γίνεται όλο και πιο δύσκολη στη διατήρηση. Καθώς αναμένεται να λειτουργούν περισσότερα διαστημόπλοια – και τελικά άνθρωποι – πάνω και γύρω από τη Σελήνη ταυτόχρονα, η στήριξη σε πρόχειρες λύσεις θα γινόταν γρήγορα δυσκίνητη.
Για να προετοιμαστεί για αυτό το μέλλον, η Διεθνής Αστρονομική Ένωση υιοθέτησε ένα ευρύ πλαίσιο το 2024, καλώντας για τη δημιουργία ενός δικού της χρονικού αναφοράς για τη Σελήνη.
Βασιζόμενη σε αυτό το πλαίσιο, η κινεζική ομάδα ανέλαβε να μετατρέψει την ιδέα σε κάτι που οι μηχανικοί θα μπορούσαν πραγματικά να χρησιμοποιήσουν. Ξεκίνησαν χρησιμοποιώντας ακριβή δεδομένα για την κίνηση της Σελήνης, για να παρακολουθήσουν πώς αλλάζει η διαφορά χρόνου μεταξύ Σελήνης και Γης με την πάροδο του χρόνου.
Στη συνέχεια, ενσωμάτωσαν αυτούς τους υπολογισμούς σε ένα πακέτο λογισμικού που αυτοματοποιεί τη διαδικασία, επιτρέποντας στους χρήστες να συγκρίνουν άμεσα τον σεληνιακό και τον γήινο χρόνο, αντί να πραγματοποιούν οι ίδιοι πολύπλοκους υπολογισμούς.
Η ομάδα ονόμασε το λογισμικό LTE440, συντομογραφία του Lunar Time Ephemeris. Σημείωσαν ότι ήταν ένα πρώιμο βήμα και θα χρειαζόταν επέκταση για να υποστηρίξει την πλοήγηση σε πραγματικό χρόνο και μελλοντικά σεληνιακά δίκτυα ρολογιών.
