دراسة جديدة: الزمن يتحرك أسرع على القمر منه على الأرض

بدأت الجهود الرامية إلى إنشاء معيار للوقت القمري كجزء من الاستعدادات لزيادة الوجود الدولي على القمر في إطار برنامج أرتميس التابع لوكالة ناسا.

ووفقًا للتقارير، دعا البيت الأبيض في أبريل 2024 إلى إنشاء نظام موحد للوقت القمري، وهو أمر ضروري للمهام المستقبلية والقواعد البشرية المحتملة، يتضمن التحدي الأساسي فهم كيفية تدفق الوقت بشكل مختلف على القمر مقارنة بالأرض، وهي ظاهرة متجذرة في نظرية النسبية العامة لأينشتاين.

فهم الانجراف الزمنى

 

نُشرت الدراسة في المجلة الفلكية بواسطة بيجوناث باتلا ونيل آشبي من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST)، حسب الباحثون أن الساعات على القمر ستدق أسرع بمقدار 56 ميكروثانية في اليوم من تلك الموجودة على الأرض، وينشأ هذا التناقض بسبب عاملين: جاذبية القمر المنخفضة، مما يتسبب في تشغيل الساعات بشكل أسرع وحركته بالنسبة للأرض، مما يبطئها.

وفي بيان، أشار باتلا إلى أن الملاحة الدقيقة تتطلب معالجة هذا الانجراف، حيث إن حتى الاختلاف الطفيف في ظاهره البالغ 56 ميكروثانية يمكن أن يؤدي إلى أخطاء ملاحية تمتد على مسافة 17 كيلومترًا يوميًا.

التداعيات على الملاحة القمرية

 

وفي بيان آخر، سلطت شيريل جراملينج، مهندسة الأنظمة في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا ، الضوء على أهمية ضبط الوقت بدقة من أجل سلامة المهمة والدقة التشغيلية.

وأوضحت في التقارير أن البعثات القمرية المستقبلية ستتطلب تحديد المواضع الدقيقة للمركبات الجوالة والمركبات الهبوطية ورواد الفضاء في غضون 10 أمتار، مما يجعل أخطاء التوقيت على مستوى النانو ثانية غير مقبولة.

السياق الأوسع للنسبية

 

وقد أكدت حسابات منفصلة أجراها سيرجي كوبيكين من جامعة ميسوري وجورج كابلان من المرصد البحري الأمريكي حدوث الانجراف الذي بلغ 56 ميكروثانية، كما تناولت هذه النتائج، التي تم نشرها في منشورات مختلفة، التقلبات الطفيفة الناجمة عن قوى المد والجزر من الشمس والمشتري، والتي تحتاج إلى النظر فيها من أجل العمليات القمرية عالية الدقة.

ويعترف العلماء بمدى تعقيد هذا المسعى، لكن توحيد التوقيت القمري يُنظَر إليه باعتباره خطوة بالغة الأهمية، ورغم أن مثل هذه الدقة قد لا تكون مطلوبة على الفور، فإن إرساء الأساس الآن يضمن الاستعداد لنظام بيئي قمري أكثر نشاطًا في العقود المقبلة.