在人类重返月球的竞赛中,一个看似简单的问题正考验着各航天大国的智慧:如何确定月球上的时间?解决这一问题,对于保障日益繁忙的月球表面活动的安全至关重要。美国国家航空航天局(NASA)的航天通信和导航计划商业化项目主管格雷格·赫克勒指出,地球上的“协调世界时”(UTC)并不能直接应用于月球。
原因在于时间受重力影响。如果将时钟同时在地球和月球上启动,24小时后,月球上的时钟将比地球上的快至少56微秒。这种微小的差异在地球上使用全球定位系统时,可能导致位置误差超过一英里(约1.6千米)。对于月球任务而言,这种误差将随着任务持续时间的延长而累积,使得精确导航和定位变得极具挑战性。为此,白宫已要求NASA确立一个与UTC对接的月球统一时间标准。
据天脉网了解,今年4月,白宫科学和技术政策办公室发布了一份备忘录,将这一标准命名为“协调月球时”(LTC),并要求在2026年底前完成制定。在各国和私营企业之间激烈的月球竞赛中,制定太空中首个标准时间将推动美国实现更大的目标——制定太空规则。“协调月球时”是一个协调一致的以月球为中心的时间参考系统,由于月球质量小,其表面引力更弱,导致月球上的时间流逝略快于地球。
路透社援引一位白宫科学和技术政策办公室官员的采访称,缺乏统一的月球时间标准将难以确保航天探测器之间的数据传输安全,以及地球、月球卫星、地面站和宇航员之间的通信同步。此外,时间差异还可能导致绕月运行或在月球上进行地图测绘、定位等任务时出现错误。NASA的赫克勒表示,一旦月球时得到确立,各国很可能用各自的系统与月球时对接,就像它们与UTC对接一样,但这些系统将是可以互相配合的。
制定“协调月球时”的方法与“协调世界时”类似,可能需要在月球表面部署原子钟网络。这一系统必须具备与UTC的逻辑可追溯性,足够的具体性和准确性,能够在与地球失去联系的情况下“自给自足”,以及可扩展性,以便其他天体或太空环境也能参照这一时间标准。中国科学院紫金山天文台研究员谢懿在接受采访时表示,协调月球时间对于未来月球港口的运营、居民联动等具有重要意义。
美国制定“协调月球时”的一个关键原因是其计划重返月球并发展持久存在的能力。美国政府于2019年宣布了“阿耳忒弥斯”新登月计划,目标是在2026年9月让美国宇航员重返月球,并最终在月球建立长期科研基地。白宫备忘录称,未来10年,美国将与其盟国及合作伙伴合作,让人类重返月球,并发展相关的持续部署能力。统一的月球时间标准将是开展这些任务的基础。
在各国和私营企业之间“月球竞赛”日益激烈的背景下,美国此举还意在制定太空领域的国际规范。美国《地球天空》杂志网站刊文称,美国渴望在太空竞赛中保持领先地位,建立探索活动中人类使用的标准有助于巩固其影响力。值得注意的是,《阿耳忒弥斯协议》包含一系列有关太空和月球探索的指导原则,但签署国中并未包括中俄两国。尽管如此,其他国家也在规划登月任务,并对月球上的矿产资源及建立月球基地以支持未来深空探索任务表现出浓厚兴趣。
中国也制定了雄心勃勃的探月计划,包括发射“嫦娥七号”和“嫦娥八号”,构建国际月球科研站,以及计划在2030年前实现载人登月。后续,中国还计划在2040年前建成完善型的国际月球科研站,并进一步发展成多功能月球基地。随着人类对太阳系的探索持续推进,建立统一的时间标准将为这一进程奠定坚实基础。