Михаил Котов — о том, по какому времени живут космонавты на МКС и в чем особенность Луны для обозначения ее времени
Европейское космическое агентство (ESA) предлагает установить систему часовых поясов для Луны. Для этого будет разработана платформа под названием LunaNet, которая станет содержать в себе "взaимнo coглacoвaнныe cтaндapты, пpoтoкoлы и тpeбoвaния к интepфeйcy, пoзвoляющиe бyдyщим лyнным миccиям paбoтaть вмecтe".
Лунатики, который час?
История становления системы времени и календарей на Земле сама по себе очень длинная — постепенно, но человечество смогло прийти к привычной для нас модели, когда сутки разделены на 24 часа, в неделе семь дней и все это привязано к длине земного года так четко, что требует совсем небольшой корректировки. Началось же это, как сейчас считается, в Древнем Египте, затем древние римляне ввели юлианский календарь, распространившийся по всей Римской империи, а позднее его постепенно сменили на григорианский. Но лишь в октябре 1884 года была собрана Международная меридианная конференция в Вашингтоне (округ Колумбия) с целью обсуждения выбора меридиана, подходящего для применения в качестве общего ноля долготы и стандарта времяисчисления по всему миру. Итог известен — за ноль был принят Гринвичский меридиан (время по Гринвичу также называют "географическим" — солнечное время меридиана, проходящего через Гринвичскую королевскую обсерваторию около Лондона), а земной шар разделен как раз на 24 часовых пояса. Правда, ряд стран согласились на это не сразу — лишь к 1922 году большинство государств мира сменило старые порядки (до этого жили по местному, солнечному времени).
Таким образом, системе часовых поясов на Земле лишь немногим более ста лет. В отношении же Луны и сейчас не существует единой системы часовых поясов. До последнего времени ученые просто не видели в этом смысла. Космические миссии запускались согласно времени страны, которая их проводит. Исходя из этого и рассчитывалась циклограмма (программа космического аппарата и т.д., разбитая на временные периоды) каждой миссии. Управление, как правило, осуществлялось из одного места на Земле, поэтому проблем с необходимостью введения поясного времени не было.
Почему на МКС отталкиваются от времени по Гринвичу?
В последние годы начинают создавать все более масштабные международные миссии, которыми все сложнее будет руководить, ориентируясь на земное время, привязанное к какому-то конкретному часовому поясу. Такая проблема уже возникла, когда стартовало совместное управление нескольких стран Международной космической станцией (МКС).
На МКС используют так называемое всемирное координированное время. Именно по нему сверяют часы все существующие космические службы (и иные, которым требуется максимально точное время) всех имеющихся на Земле государств. По поясному принципу, это практически аналог времени по Гринвичу. Но все же не совсем. Всемирное координированное время немного с ним расходится из-за неточности географического, создаваемой неравномерным вращением Земли и Гринвичского меридиана вместе с ней. Эталонное же время (то есть всемирное координированное) точнее, в его основе лежит работа атомных часов, установленных в метрологических учреждениях разных стран мира.
Почему на МКС используют время по Гринвичу? Нулевой меридиан приблизительно посередине между Хьюстоном, откуда руководят американским модулем МКС, и подмосковным городом Королевым, где находится наш Центр управления полетами (ЦУП).
Проблемы Луны
С Луной же ситуация еще сложнее. Во-первых, требуется определить ее нулевой меридиан. Во-вторых, договориться о том, на сколько часов будет разбит период между двумя одинаковыми фазами Луны — сменой освещенного и неосвещенного времени. Этот период называется синодическим лунным месяцем и составляет в среднем примерно 29,5 земных суток. Почему примерно? Дело в том, что значение синодического месяца может отличаться от средней величины более чем на шесть часов. При этом вокруг Земли Луна обращается немногим быстрее — за 27 дней 7 часов 43 минуты и 12 секунд — это называется сидерическим месяцем, и он всегда короче, чем синодический (так как Земля тоже не стоит на месте). Ну и к какому времени привязываться пилотируемой миссии, высадившейся на Луну, как синхронизировать работу с лунной базой в будущем? А если счет идет на секунды и точность действий нужна максимальная?
Попытки ввести поясное время на Луне уже предпринимались. В 1970 году Helbros Watches, американская часовая компания с швейцарскими корнями, попросила главного астронома нью-йоркского планетария Хейдена Кеннета Л. Франклина создать часы для космонавтов, ступивших на поверхность Луны. Эти часы измеряли время в так называемых "лунациях" (lunatio — "лунный месяц" на латыни). Равнялась лунация одному синодическому месяцу (тот, что примерно 29,5 суток).
По системе Франклина месяц естественного спутника Земли был разбит на 24 лунных часа. Астроном представил местные лунные часовые пояса согласно стандартным часовым поясам на Земле, и лунный час составил чуть более одних земных суток. Для получения меньшей единицы (наподобие земных секунд) был сделан циферблат, разбивавший лунацию на сто частей, так одна сотая лунации составляла семь с лишним часов. Сейчас же эти часы представляют собой лишь коллекционную ценность и занятный артефакт.
Системный подход
По сути, Европейское космическое агентство подняло очень важный вопрос. Без часового времени и единой системы отсчета совместные миссии на Луне будут проходить гораздо сложнее. Однако договориться о единой системе отсчета будет недостаточно. Кроме всех вышеперечисленных сложностей, есть еще и проблема в том, что время на Луне течет не так, как на Земле, согласно теории относительности Эйнштейна. На МКС тоже, но там разница составляет миллионные доли секунды. На Луне же время идет быстрее на заметные 56 микросекунд в сутки. Поэтому, чтобы получить на Луне точное время, потребуется запустить небольшую спутниковую группировку, которая будет отвечать за точное время на поверхности естественного спутника Земли.
Естественно, такие вопросы необходимо решать при участии всех космических держав, иначе полезный проект по определению лунного времени окажется не новым стандартом, а лишь попыткой в ряду любопытных космических инициатив.
