Колкото по-дълбоко навлизате в гравитационен кладенец, толкова по-бавно се движи времето, а ние сме достигнали до момента, в който можем да открием разлики във височината от един милиметър. Времето буквално тече по-бързо на височината, на която се намират GPS сателитите, отколкото за часовниците, разположени на повърхността на Земята. Допълнително нещата се усложняват от факта, че тези спътници се движат с високи скорости – ефект, който забавя нещата.
Но има планове за изпращане на голям набор от апаратура на Луната, която има значително по-ниско гравитационно поле (по-бързи часовници), което означава, че обектите могат да останат в орбита, въпреки че се движат по-бавно (също по-бързи часовници). Затова Международният астрономически съюз прие резолюция, в която призовава за създаването на „Лунна небесна референтна система“ и „Лунно координатно време“, които да управляват нещата там. Тази седмица двама изследователи от Националния институт по стандартизация и технологии, Нийл Ашби и Биджунат Патла, направиха математически изчисления, за да покажат как това може да се случи.
Ако всичко върви по план, Китай и ръководеният от САЩ консорциум ще изпратят до Луната множество мисии без екипаж, което може да доведе до постоянно човешко присъствие. Ще разполагаме с все по-голям набор от хардуер, а накрая и със съоръжения на лунната повърхност. За мисиите „Аполо“ беше достатъчно да се проследяват само няколко елемента едновременно, но бъдещите мисии може да се нуждаят от кацане на точно определени места и евентуално от придвижване между тях.
Но това ще се превърне в проблем, ако в крайна сметка искаме да правим неща като астрономия от Луната, тъй като точното определяне на времето на събитията ще бъде от решаващо значение. Допускането на две отделни системи би означавало също така да се сменят всички системи за измерване на времето на борда на корабите, когато те пътуват между двете. Теорията за създаването на една единствена система вече е разработена, но практическата страна на тази задача е оставена като упражнение за бъдещите изследователи.
Как изглежда това? Всичко, което се намира на повърхността на Земята или Луната, се движи поради въртенето; други обекти се движат, докато са в орбита. Gravitational influence on time depends on the location of an object.
Така че има много неща, които трябва да се следят. Ашби и Патла не трябва да вземат предвид всичко при всички обстоятелства. Някои от тези фактори са толкова малки, че ще могат да бъдат открити само с изключително прецизен часовник.
Други са склонни да се отменят взаимно. Все пак, използвайки своята система, те успяват да изчислят, че обект в близост до повърхността на Луната ще улавя допълнителни 56 микросекунди всеки ден, което е проблем в ситуации, в които може да разчитаме на измерване на времето с точност до наносекунда. Изследователите твърдят, че техният подход, макар и фокусиран върху системата Земя/Луна, все пак може да се обобщи.
Като се има предвид темпото, с което изпращаме неща отвъд ниска околоземна орбита, вероятно е добре да се подсигурим за бъдещето.