Az idő gyorsabban telik a Holdon – most tudjuk, mennyivel

Amióta 52 éve utoljára elhagyták az űrhajósok a Hold felszínét, odafent kicsit többet kellett várni – nem sokkal, csak 1,1 másodperccel. A műszerek szempontjából viszont ez a időbeli különbség is számít.

A NASA új tanulmányának döntő eredménye azonban a navigációs rendszerek szinkronizálása közötti különbség lehet, amikor az Egyesült Államok űrügynöksége elindítja régóta várt legénységi küldetését a Holdra és azon túl.

Einstein és a gravitáció

Fotó: Oren Jack Turner/Wikimedia Commons

Mióta Albert Einstein felállította általános relativitáselméletét, ismerjük a gravitáció időlassító képességét, írja a Space.com. Gondoljunk csak a Csillagok között című filmre: a főszereplő és csapata leszáll egy bolygón, ami olyan közel kering egy fekete lyukhoz, hogy amíg ott egy óra telik el, a Földön hét év. Ez a különbség persze extrém, de maga a jelenség nem Christopher Nolan kreativitásának szüleménye, hanem tudományos tény.

A gravitáció különbségeiből adódó időbeli torzulások mérésének gyakorlati lehetőségei ugyanakkor messze elmaradtak azóta. Csak az elmúlt évtizedben voltak olyan atomóráink, amelyek elég érzékenyek voltak ahhoz, hogy észleljék a kis időbeli különbségeket két egymáshoz képest mozgó objektum között vagy különböző gravitációs erők hatására.

Újdonsült motiváció

És a személyzettel rendelkező Holdra szállások közötti fél évszázados szünet miatt a tudósoknak nem volt nyomós okuk arra, hogy kiderítsék, hogyan játszódnak le ezek az apró időkülönbségek a Föld és holdbeli kísérőnk között. A Hold a Föld gravitációjának egyhatodával rendelkezik, de az űrhajósok csak rövid időre álltak meg mellette, így ez nem volt nagy probléma.

A tudósok most határidőhöz kötöttek: a NASA 2026-ig űrhajósokat szeretne visszaküldeni a Holdra az Artemis küldetései keretében, ahol megkezdik a holdbázisok lehetséges helyszíneinek feltárását, amelyek egy napon lépcsőfokként szolgálhatnak a Mars felé.

Az Orion amerikai Hold-ûrhajó egy Artemis hordozórakétával összekapcsolva elindul a Kennedy Ûrközpont kilövõállásáról a floridai Cape Canaveralben 2022. november 16-án. MTI/AP/John Raoux

„A Holdon való tartós jelenlétet vizsgáljuk” – mondta a NASA-tól Cheryl Gramling, a marylandi Goddard Űrrepülési Központ navigációs rendszermérnöke a New Scientist munkatársának, Jonathan O’Callaghannek. „A földi infrastruktúra, például a GPS, a nanoszekundumos szintig biztosít időt. Ha a Holdon próbál navigálni vagy leszállni, és elkerüli a veszélyes területeket, akkor ez a pontosság számít.”

Az idő matematikája

Ez év elején, áprilisban a NASA és más amerikai ügynökségek azt a feladatot kapták, hogy dolgozzanak ki egy egységes időreferenciarendszert a Holdra vonatkozóan, amelyről más űrügynökségek is megállapodhatnak, írja a Science Alert.

Ez az új megállapítás segít ebben, és már egy ideje dolgoznak. Slava Turyshev, a NASA Jet Propulsion Laboratóriumának fizikusa, a tanulmány vezetője elmondta O’Callaghannek: „Valakinek le kellett ülnie és kidolgoznia a matematikát.”

A Földről úgy tűnik, mintha a Hold 57 milliomod másodperccel többet öregedne minden földi nap. Turyshev és munkatársai úgy jutottak erre a számra, hogy kiszámították a Föld és a Hold időskáláját a Naprendszer baricentrumához viszonyítva. Ez a Naprendszer közös tömegközéppontja, amely körül a Nap, a bolygók és a műholdak kényes egyensúlyban keringenek.

Helyre közel jónak tűnik – de nem eléggé

Turyshev és munkatársai számításai megközelítik azt az 56,02 mikroszekundumot, amelyre az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézetének egy másik kutatócsoportja jutott februárban. De a másodperc apró töredékei is számítanak ilyen nagy távolságokon, így van még mit tenni.

Egyik eredményt sem vizsgálták felül, és a holdidő végleges meghatározását számos ügynökségnek és nemzetközi testületnek meg kell erősítenie, például a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatalnak és a Nemzetközi Csillagászati Uniónak, amelyek augusztusban tervezi ülését.

Figyelnünk kell arra is, hogyan lassul le furcsa módon Földünk forgása, ami kissé meghosszabbítja napjainkat.

Ez is érdekelhet:

• A náci holdbázistól a kamu holdraszállásig: mutatjuk a legőrültebb elméleteket
• Épp kialakulóban lévő csillagot kapott lencsevégre a James Webb űrtávcső