Nos últimos anos, à medida que a exploração lunar tem atraído a atenção de países de todo o mundo, a forma de definir a hora padrão lunar tornou-se uma nova questão de preocupação para a comunidade científica. De acordo com o relatório South China Morning Post de Hong Kong de 12 de janeiro, o Observatório da Montanha Púrpura da Academia Chinesa de Ciências lançou oficialmente o primeiro "software de cronometragem lunar" do mundo no mês passado, conseguindo uma conversão precisa do tempo da Lua e da Terra.
De acordo com a teoria geral da relatividade, como a gravidade da Lua é apenas cerca de um sexto da da Terra, o tempo corre mais rápido na Lua do que na Terra, cerca de 56 microssegundos por dia. Esses pequenos erros podem ter um sério impacto nas missões espaciais que exigem um tempo preciso.
Para resolver o problema da conversão do tempo entre a Lua e a Terra, os investigadores do Observatório da Montanha Púrpura construíram um modelo que tem em conta a gravidade mais fraca da Lua e o seu movimento no espaço, para que os eventos na Lua possam ser sincronizados com precisão com os relógios da Terra. No mês passado, o Observatório da Montanha Roxa lançou oficialmente o tempo lunar e o produto de calendário LTE440.
Fotos da lua tiradas pelo astronauta americano Matthew Dominic na Estação Espacial Internacional
De acordo com a Academia Chinesa de Ciências, um dos principais elos na definição e construção do tempo padrão lunar é esclarecer a correspondência entre o tempo coordenado lunar e o tempo mecânico do centro de massa do sistema solar. Como resultado, o horário lunar padrão pode ser convertido para o horário terrestre e para o Tempo Universal Coordenado, atendendo à definição do Bureau Internacional de Pesos e Medidas de horário lunar padrão que deve ser rastreável até o horário terrestre.
No entanto, a conversão entre o tempo das coordenadas lunares e o tempo mecânico do centro de massa é determinada pelo movimento extremamente complexo de vários corpos da lua e pelo campo gravitacional dinâmico exercido na lua por todos os corpos celestes do sistema solar. Todas as fórmulas de conversão internacionais existentes usam a teoria da aproximação de séries, resultando em baixa precisão dos resultados de cálculo, processos de cálculo complicados e falta de produtos diretamente utilizáveis.
Para este fim, a equipe de pesquisa usou as informações mais precisas da órbita do Sol, planetas, asteróides do cinturão principal e objetos do cinturão de Kuiper para obter uma conversão precisa do tempo das coordenadas lunares e do tempo mecânico do centro de massa. O erro cumulativo não excede 1/20000000 de segundo, mesmo depois de 1.000 anos. A equipe de pesquisa desenvolveu ainda um pacote de software completo, permitindo aos usuários obter resultados de conversão precisos de coordenadas lunares em apenas uma etapa.
Resultados de pesquisas relevantes foram publicados na revista Astronomy and Astrophysics.
Jonathan McDowell, astrônomo do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, nos Estados Unidos, disse que a determinação do tempo lunar está se tornando uma necessidade real de engenharia e não pode mais ser tratada caso a caso com base no tempo da Terra como no passado.
Ele destacou que no sistema de navegação da espaçonave, erros de nível de microssegundos podem ter um impacto significativo, afetando assim os resultados dos cálculos na escala de tempo de minutos. “Se você quiser usar um sistema semelhante ao GPS na Lua – que poderemos precisar em alguns anos, especialmente para posições de pouso precisas, você terá que encontrar uma maneira de resolver este problema”.
McDowell disse que embora trabalho semelhante esteja sendo feito nos Estados Unidos, ele nunca ouviu falar de “software de cronometragem lunar” que possa ser usado diretamente. “Isso reflete a importância que a China atribui à Lua e é muito aberta no compartilhamento de pesquisas relacionadas à Lua”, disse ele.
O South China Morning Post afirmou que, no passado, o número de missões lunares era tão pequeno que a questão dos erros de tempo era quase "irrelevante" e os engenheiros podiam corrigir individualmente cada missão conforme necessário, com base no tempo da Terra. No entanto, à medida que a exploração lunar se torna o foco do campo aeroespacial mundial, mais e mais naves espaciais e até mesmo naves espaciais tripuladas irão para a Lua no futuro, e será difícil usar soluções temporárias para lidar com o problema do erro.
Além disso, estabelecer padrões de tempo não é importante apenas para coordenar missões lunares, mas também é um símbolo de influência política. O South China Morning Post citou, por exemplo, a decisão britânica de 1884 de definir o local do Observatório de Greenwich como ponto base do meridiano principal. Isto não foi apenas por conveniência, mas também refletiu a posição dominante da Grã-Bretanha na navegação mundial, no comércio e na ciência da época.