每日經濟新聞 2024-08-23 17:58:21
每經編輯｜程鵬
8月21日，參考消息援引《華爾街日報》網站報道，在把人類重新送上月球的競賽中，有航天能力的國家正在努力解答一個看似簡單的問題：現在月球上是什么時間？
就這個問題的回答達成共識，是確保日益擁擠月球表面上的安全關鍵。
“月球計時”美國要統一標準
綜合參考消息、新華社報道，美國國家航空航天局(NASA)航天通信和導航計劃商業化項目主管格雷格·赫克勒認為，你不能把地球上記錄時間的黃金標準——“協調世界時”(UTC)——拿來直接沿用到月球上。
圖片來源：視覺中國（資料圖）
問題在于時間受重力影響。如果你把時鐘放在地球和月球上，并在完全相同的時間啟動，在24個地球小時后，月球表面的時鐘將快出至少百萬分之56秒，即56微秒。
僅差1微秒，地球上使用全球定位系統技術的物體估計的位置誤差就超過1英里(1英里約合1.6千米)。月球任務每持續一天，這種誤差就會嚴重至少56倍，于是突然之間，一枚火箭以時速2.5萬英里(約4萬千米)飛向月球，然后需要減速以便擠入一條擁擠的繞月軌道的想法，聽起來變得不大靠譜。
為保障未來任務的安全，白宮已經要求NASA確立一個可與地球的UTC計時標準對接的月球統一時間標準。今年4月，一份概述此項要求的備忘錄中，白宮科學和技術政策辦公室把這一標準稱為“協調月球時”（LTC），并要求在2026年底前制定完成。媒體報道稱，在各國和私營企業之間日益激烈的月球競賽中，制定太空中首個標準時間將推動美國實現更大目標——制定太空規則。
“協調月球時”指的是協調一致的以月球為中心的時間參考系統。月球上的時間流逝方式與地球上的不同，由于月球質量比地球小，其表面的引力更弱，月球上的時間比地球上流逝略快。
路透社援引對白宮科學和技術政策辦公室一位官員的采訪稱，如果沒有統一的月球時間標準，將很難確保航天探測器之間的數據傳輸安全，以及地球、月球衛星、地面站和宇航員之間的通信同步。此外，時間差異還可能導致繞月運行或在月球上進行地圖測繪、定位等任務時出現錯誤。
NASA的赫克勒稱，一旦月球時得到確立，各國將很可能用各自的系統與月球時對接，就像它們與UTC對接一樣，但這些系統將是可以互相配合的。
過去，試圖登月的人沒有那么多，記錄準確的月球時間以便進行精準導航的緊迫性不是那么大。
但是現在，地月空間正在變得擁擠。國家、私營企業、大學和非營利組織正在向月球軌道派出更多持續時間越來越長的飛行任務。許多飛行任務意在建立永久性月球定居點，或利用月球作為發射前往火星等行星的飛行任務的跳板。
NASA估計，在未來10年里，地月空間的人類活動將等于甚至超過以往所有的作業次數——自1957年航天時代開始以來為數不多的幾個國家在地月空間共進行了100多次任務。
如何制定“協調月球時”
地球上的時鐘運行和時區劃分采用國際公認的“協調世界時”(UTC)。這個標準依賴于部署在全球各地不同地點的龐大原子鐘網絡。這些原子鐘對原子狀態的變化進行測量并產生平均值，最終形成精確的時間。“協調世界時”是由聯合國國際電信聯盟定義的國際標準。
按照白宮備忘錄的說法，確定“協調月球時”方法與“協調世界時”類似，可能需要在月球表面部署原子鐘網絡。制定“協調月球時”后，宇航員在地月空間進行探測活動時，能夠參考更準確和更適用于其所處環境的時間標準。
備忘錄顯示，該系統必須具備4個方面的品質：具備與“協調世界時”的邏輯可追溯性；足夠的具體性和準確性，能夠為極短的瞬間計時；在與地球失去聯系的情況下能夠“自給自足”；可擴展性，以便其他天體或太空環境也能參照這一時間標準。
中國科學院紫金山天文臺研究員謝懿在接受科技日報記者采訪時，如此介紹協調月球時間的民間意義：“想象一下，有這么一個太空港，它需精確告知乘客飛船的起飛與抵達時間。同時，月球時間還要和地球上的時間相聯系，因為未來某一天，地球上的居民很可能要和月球上居民聯動。”
白宮備忘錄稱，美國航天局將與美商務部、國防部、國務院和交通部等部門協調，研究、定義和實施“協調月球時”，以支持逐步建立月球基礎設施，而實施“協調月球時”還需要跨機構合作，以及達成一系列國際協議。
美國為何要制定“協調月球時”
據白宮備忘錄介紹，制定“協調月球時”的一個關鍵原因是美國計劃重返月球并發展持久存在的能力。
美國政府于2019年宣布“阿耳忒彌斯”新登月計劃，最新時間表是在2026年9月讓美國宇航員重返月球。該計劃的最終目標是在月球建立長期科研基地，為未來的火星登陸任務奠定基礎。
白宮備忘錄稱，未來10年，美國將與其盟國及合作伙伴合作，讓人類重返月球，并發展相關的持續部署能力。預計在同一時期，包括政府和私營企業在內的許多參與者也將發射探測器在地月空間運行，包括月球表面、月球軌道以及地月拉格朗日點等。統一的月球時間標準將是開展這些任務的基礎。
除白宮備忘錄聲稱的制定“協調月球時”的科學依據外，路透社報道稱，在各國以及私營企業之間“月球競賽”日益激烈的背景下，美國此舉目標意在制定太空領域的國際規范。
美國《地球天空》雜志網站以《美國希望制定月球時間標準以開展新太空競賽》為題撰文稱，美國渴望在太空競賽中保持領先地位。隨著人類探索太陽系的持續發展，建立探索活動中人類使用的標準有助于鞏固美國的影響力。
中俄不在《阿耳忒彌斯協議》
NASA力推確立月球計時標準的緊迫性與美國甩掉其在航天領域的挑戰者的努力有關，盡管美國需要讓與自己競爭的航天機構和國家認可一個共同的月球計時標準。
最近的聯邦備忘錄文件說，NASA將與《阿耳忒彌斯協議》的簽署國一道把“協調月球時”確立為國際標準。《阿耳忒彌斯協議》包含一系列有關太空和月球探索的指導原則。但值得關注的是，《阿耳忒彌斯協議》的簽署國目前有43個，該協議里并沒有中俄兩國。
盡管迄今為止美國是唯一一個將宇航員送上月球的國家，但其他國家也在規劃登月。世界各國都對月球上潛在的礦產資源感興趣，而在月面建立月球基地還可以支持未來探索火星和其他天體的任務。印度2023年在月球南極附近成功著陸一艘航天器，并宣布計劃到2040年將宇航員送上月球。2024年1月，日本成為第5個將宇宙飛船送上月球的國家。
中國探月時間表：
2026年，我國將發射“嫦娥七號”；
2028年，將發射“嫦娥八號”；
計劃在2028年前，構建國際月球科研站“基本型”，開展月球環境探測和資源利用試驗驗證；
2030年前，我國計劃實現載人登月；
后續，在2040年前，將建成一個完善型的國際月球科研站，開展日地月空間環境探測及科學試驗；
再之后，將建設“應用型月球科研站”，形成一個多功能月球基地。
編輯|程鵬?杜恒峰 杜波
校對|盧祥勇
每日經濟新聞綜合自參考消息（記者：曹衛國）、新華社、科技日報、澎湃新聞、中國探月航天公眾號
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