Ay'da zaman ölçümünü Dünya'ya göre belirlemek için yeni bir sistem tasarlayan NASA'nın Jet İtki Laboratuvarı (JPL) araştırmacıları, mevcut verilere dayanarak Ay zamanının Dünya zamanına göre daha hızlı ilerlediğini ortaya koydu. Buna göre kütleçekim ve göreliliğin etkileri nedeniyle Ay'daki saatin Dünya saatinden farklı çalışacağı kaydedildi. "Zaman genişlemesi" ilkesine dayalı bu sistem, uzay misyonlarında nanosaniye hassasiyeti sağlayarak Ay görevlerini destekleyecek.
Ay yüzeyindeki zamanın Dünya zamanına kıyası için çalışma yapan araştırmacılar, Ay zamanı ölçümü için yeni bir sistem hesapladı.
JPL astrofizikçisi ve çalışmanın ortak yazarı Slava Turyshev, Popular Science dergisine yaptığı açıklamada, “Çalışmamız, Ay çevresi ve derin uzay ortamlarında zaman standardizasyonu için daha geniş hedeflerle kavramsal olarak uyumludur. Bu standartlar, navigasyon, iletişim ve bilimsel operasyonlar için nanosaniyenin altındaki bir eşzamanlama gerektiren gelecekteki Ay görevleri için temel teşkil ediyor.” dedi.
Ay ve dünya saati arasındaki fark ne?
Bir saniyenin uzunluğu, kütleçekim kuvvetine ve göreceli hıza bağlı olarak farklı şekilde algılanır. Örneğin, Ay'daki bir astronot Dünya merkezli bir saate baktığında, saatin her bir Dünya gününde yaklaşık 56 mikrosaniye kaybettiğini görür. Bu miktar küçük gibi görünse de zamanla birikir ve milyarlarca dolarlık Ay görevleri ve astronot hayatları söz konusu olduğunda büyük sorunlara yol açabilir.
"Bağımsız bir ay zaman sistemi geliştirilmelidir
Turyshev’in ekibi, “Bu sistemler, operasyonel verimlilik, bilimsel çalışmalar ve Ay'daki gelecekteki ticari faaliyetler için kritik öneme sahiptir. Mevcut Dünya merkezli çerçeveler bu gereksinimleri karşılamada yetersizdir ve bağımsız bir Ay koordinat ve zaman sistemi geliştirilmesini gerekli kılmaktadır.” ifadelerini kullandı.
JPL araştırmacıları Dünya'daki zaman ölçümünde kullanılan görelilik ilkelerini Ay ortamına uyarladı. Bu süreçte daha zayıf Ay yerçekiminin saatlerin daha hızlı çalışmasına neden olması, Ay’ın yörüngesi sırasında meydana gelen periyodik zaman değişiklikleri ve zaman üzerinde etkili olan “kütle yoğunluğu anomalileri” gibi faktörler dikkate alındı.
Araştırmacılar, 2011 yılında fırlatılan ve on yıl süren NASA’nın Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) görevi sırasında toplanan detaylı verilere başvurdu.
Günde 56 mikrosaniye ilerliyor
GRAIL görevi, Ay’ın yüzeyini haritalandırmanın yanı sıra kütleçekim alanını ölçmek için bir çift uydu kullandı. Ayrıca, Ay ve Dünya arasındaki yörünge mesafelerini milimetre hassasiyetinde ölçen Lunar Laser Ranging (LLR) projesinden elde edilen bilgiler de dikkate alındı.
Son derece yoğun hesaplamalar ve fizik analizlerinin ardından Turyshev ve ekibi, Ay zamanının Dünya zamanına göre günde yaklaşık 56 mikrosaniye ilerlediğini belirledi.
Ay’ın yörüngesine bağlı olarak değişen bu yarı düzenli salınımlar, her 27.5 günde sadece yaklaşık 0.47 mikrosaniyelik farklar oluşturuyor. Ancak bu küçük farklılıklar, güvenli roket inişleri ve görev programları gibi hesaplamalarda büyük bir farka neden olabilir.
