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 لناسا.

وبحسب التقارير، دعا البيت الأبيض في أبريل 2024 إلى إنشاء نظام توقيت قمري موحد، وهو أمر ضروري للمهام المستقبلية والقواعد البشرية المحتملة. ويتمثل التحدي الأساسي في فهم كيفية تدفق الوقت بشكل مختلف على القمر مقارنة بالأرض، وهي ظاهرة متجذرة في نظرية النسبية العامة لأينشتاين.

فهم الانجراف الوقت

نُشرت الدراسة في المجلة الفلكية بواسطة Bijhunath Bhatla وNeil Ashby من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST). وحسب الباحثون أن الساعات على القمر تدق بمعدل 56 ميكروثانية يوميا أسرع من تلك الموجودة على الأرض. وينشأ هذا التناقض بسبب عاملين: انخفاض جاذبية القمر، مما يجعل الساعات تتحرك بشكل أسرع وتؤدي حركتها بالنسبة للأرض إلى إبطائها.

وأشار باتلا في بيان له إلى أن الملاحة الدقيقة تتطلب معالجة هذا الانحراف، إذ حتى الفارق البسيط الذي يبدو 56 ميكروثانية يمكن أن يؤدي إلى أخطاء ملاحية تمتد على مسافة 17 كيلومترا يوميا.

الآثار المترتبة على الملاحة القمرية

وفي بيان آخر، سلطت شيريل جراملينج، مهندسة الأنظمة في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، الضوء على أهمية التوقيت الدقيق لسلامة المهمة والدقة التشغيلية.

وأوضحت في التقارير أن المهام القمرية المستقبلية ستتطلب تحديد المواقع الدقيقة للمركبات الجوالة ومركبات الهبوط ورواد الفضاء على مسافة 10 أمتار، مما يجعل أخطاء التوقيت على مستوى النانو ثانية غير مقبولة.

السياق الأوسع للنسبية

وأكدت حسابات منفصلة أجراها سيرجي كوبيكين من جامعة ميسوري وجورج كابلان من المرصد البحري الأمريكي حدوث انجراف قدره 56 ميكروثانية. تتناول هذه النتائج، التي نُشرت في منشورات مختلفة، التقلبات الطفيفة التي تسببها قوى المد والجزر من الشمس والمشتري، والتي يجب أخذها في الاعتبار. فيه للعمليات القمرية عالية الدقة.

يعترف العلماء بتعقيد هذا المسعى، لكن توحيد التوقيت القمري يعتبر خطوة حاسمة، وعلى الرغم من أن هذه الدقة قد لا تكون مطلوبة على الفور، فإن وضع الأساس يضمن الآن الاستعداد لنظام بيئي قمري أكثر نشاطًا في العقود القادمة.