Hoe weet je de tijd in de ruimte? De European Space Agency dringt aan op een maantijdzone

“Een kleine stap voor de mens, een grote sprong voor de mensheid.”

Toen de Amerikaanse astronaut Neil Armstrong op 21 juli 1969 als eerste mens voet zette op het maanoppervlak, was het 22:56 uur in Houston. Het is 05:56 in Parijs. 07:56 in Moskou. Het is 13:56 in Tokio.

Maar hoe laat is het op de maan?

Meer dan vijf decennia later probeert de European Space Agency (ESA) die vraag te beantwoorden. Deze week meldde ik dat ruimtevaartorganisaties over de hele wereld nadenken over de beste manier om een ​​”gemeenschappelijke maanreferentietijd” vast te stellen, een idee dat al is vastgesteld voor november 2023 tijdens een bijeenkomst in Nederland.

“Een gezamenlijke internationale inspanning om dit te bereiken wordt nu gelanceerd”, zegt Pietro Giordano, een ingenieur navigatiesystemen bij het ruimteagentschap.

Maar de tijd die door klokken op aarde wordt ingesteld, kan niet buiten de planeet worden toegepast.

Euronews interviewde Francisco Diego, een astronoom aan het University College London, om beter te begrijpen hoe tijd in de ruimte wordt gemeten.

Wat is het equivalent van een uur op de maan?

Op aarde wordt tijd gemeten ten opzichte van de rotatie om zijn as. Ze definiëren wat we kennen als dag en nacht. Een volledige omwenteling is 24 uur en een cirkel rond de zon (365 dagen) definieert een jaar.

Maar zo werkt de maancyclus niet.

Francisco Diego legt uit dat de manier waarop de maan draait betekent dat “een maandag 29 en een halve aardse dag duurt. Daarom kunnen we op de maan de zonsopgang en zonsondergang gedurende 14 dagen zien.”

Hij voegde eraan toe: “Dus het bepalen van die tijd zal ook belangrijk zijn, omdat het zal gebeuren op basis van de hoogte van de zon boven de horizon.”

En het is niet alleen de lengte van dagen. Horloges zijn een andere uitdaging.

Volgens de European Space Agency, ESA, tikken klokken sneller op de maan: ze winnen ongeveer 56 microseconden, of miljoenste van een seconde, per dag. Dit komt omdat ze langzamer werken in sterkere zwaartekrachtvelden, zoals die van de aarde.

Hoe kan tijd worden gemeten op de maan?

De European Space Agency (ESA) stelt een internationale overeenkomst voor over een referentiekader “vergelijkbaar met de rol die op aarde wordt gespeeld door het International Terrestrial Reference Frame, dat de consistente meting van precieze afstanden tussen punten op onze planeet mogelijk maakt”.

Diego is het ermee eens dat er een soort analogie moet worden gevolgd, vergelijkbaar met die van de lengtegraden of tijdzones van de aarde.

“Het zal gebaseerd zijn op de centrale meridiaan van de maan, die volgens mij nul breedtegraad is, de breedtegraad die overeenkomt met de verticale lijn die verschijnt wanneer de maan afnemend of wassend is [which side of the Moon the shadow is on], “legde de astronoom uit.” Van daaruit wordt de tijdzone gemeten in graden, maar gebaseerd op de hoogte van de zon, zodat mensen de zonnetijd op dat moment kunnen kennen. “

Hoe laat is het op het internationale ruimtestation ISS?

Een groep mensen die al weten hoe het is om naar een klok te kijken en hun tijd in de ruimte in te delen, zijn de astronauten op het International Space Station (ISS).

Ondanks dat ze ongeveer 354 kilometer boven het aardoppervlak cirkelen, volgen ze een tijdzone van de aarde, namelijk Coordinated Universal Time (UTC) of Greenwich Prime Meridian, halverwege tussen Houston en Moskou.

Dit heeft zijn nadelen. “Het internationale ruimtestation ISS heeft een dag van 90 minuten”, legt Diego uit. “Ze zien de zonsopgang en zonsondergang 16 keer per dag, in een periode van 24 uur.”

Maar het is de meest praktische procedure die tot nu toe is gevonden om de communicatie met de aarde in stand te houden.

Wie bepaalt de maantijd?

In 1884 werd op aandringen van de Verenigde Staten een internationale conferentie bijeengeroepen in Washington om te beslissen “de meridiaan die moet worden gebruikt als het gemeenschappelijke nulpunt van de lengtegraad en de standaard voor het berekenen van de tijd over de hele wereld”.

Het resultaat was de meridiaan van Greenwich, die door de Royal Observatory in Londen, VK loopt. Het is de internationale standaard geworden voor lengtegraad nul.

De European Space Agency wil ook een internationale overeenkomst om een ​​methode te definiëren voor het meten van de maantijd.

“Dit zijn zeer gevaarlijke missies die veel hulp van alle landen vereisen en we moeten als verenigde mensheid de ruimte verkennen met dezelfde regels”, zei Diego.

De astronoom is van mening dat een dergelijke overeenkomst moet worden geformuleerd in het ruimteverdrag van 1967, ondertekend door de naties van de Verenigde Naties. Bevat informatie over het verkennen en gebruiken van de maan.

Waarom is het dringend om nu de tijd op de maan te bepalen?

De maan staat opnieuw centraal in de ruimteverkenningsinspanningen van de European Space Agency, aangezien het de komende tien jaar tientallen maanmissies plant, waaronder het bouwen van bases op het oppervlak.

Vanaf al deze missies is het nodig om de communicatie tussen de maan en de aarde in stand te houden […] Er zal overeenstemming moeten worden bereikt over GMT”, legt Diego uit.

“Maar aan de andere kant, als we al verschillende missies in een baan rond de maan hebben vanuit verschillende landen, komt de communicatie met de aarde op de tweede plaats en dan wordt het autonomer en dat is waar de maantijd erg belangrijk zal worden.”

“Als we eenmaal een operationeel tijdsysteem voor de maan hebben opgezet, kunnen we hetzelfde blijven doen voor andere planetaire bestemmingen”, aldus de European Space Agency.