Čas na planetě Mars plyne jinak – nikoliv jen přeneseně, ale v měřitelném smyslu, což může ohrozit mise a způsobit obtíže inženýrům NASA.
Podle studie výzkumníků Neila Ashbyho a Bijunatha R. Patly, publikované v odborném časopise The Astronomical Journal, běží hodiny na Marsu o 477 mikrosekund rychleji denně než hodiny na Zemi. Tento rozdíl se dále mění o dalších 226 mikrosekund denně v závislosti na poloze planety na její dráze kolem Slunce.
Ačkoli se jednotlivé mikrosekundy mohou jevit jako zanedbatelné, jsou kriticky důležité při pokusu o přistání vesmírné lodi v hodnotě miliard dolarů nebo při synchronizaci s roboty, kteří se již nacházejí na Marsu. Se rychlostí světla, zpoždění pouhých 56 mikrosekund se překládá na vzdálenost přibližně 184 fotbalových hřišť – pokud tuto příležitost zmeškáte, zcela jste ztratili přistávací oblast, jak uvádí BGR.com.
Tento problém však není omezen pouze na Mars. Program Artemis, který plánuje NASA, propojí infrastruktury na Zemi, Měsíci a Marsu. Nová studie ukazuje, že hodiny na Marsu „běží“ o 421,5 mikrosekundy rychleji denně než hodiny na Měsíci. Tím pádem musí být tři světy s třemi různými rytmy času dokonale synchronizovány.
Proč se to děje
Důvodem tohoto problému není nedostatek porozumění Einsteinově teorii relativity. Naopak, Einsteinova teorie je naprosto srozumitelná: gravitace a pohyb deformují prostor a čas, což způsobuje, že hodiny běží různými tempy. Problém je v tom, že naše modely pro výpočet těchto jevů byly nadměrně zjednodušeny.
Po desetiletí modely považovaly planetární systémy za dvousystémové problémy: Země a Měsíc nebo Země a Mars. Ale Slunce nezůstává nečinné v pozadí. Jeho silná gravitace způsobuje to, co fyzici nazývají slunečními přílivy, malé, ale zásadní poruchy v oběžných drahách planet a měsíců, které ovlivňují přesný tok času.
Když Ashby a Patla začlenili tyto sluneční vlivy do svých výpočtů pro Zemi a Měsíc, dosáhli stokrát větší přesnosti než předchozí modely. Přesto model stále vykazuje významné mezery, pokud jde o systém Země-Mars, jelikož vlivy slunečních přílivů na dráhu Země nebyly plně zahrnuty do dat.
Problém GPS na meziplanetární úrovni
Každý GPS satelit obíhající Zemi se již potýká s tímto problémem. Jejich hodiny „běží“ rychleji než hodiny ve smartphonech, protože jsou dál od gravitace Země. Pokud by se tento rozdíl neupravil, GPS by vykazovalo odchylku mnoha kilometrů již po několika hodinách. Na meziplanetární úrovni, s třemi tělesy a slunečními poruchami, se problém násobí.
NASA musí řídit tuto složitost při misích, jako je Mars Sample Return, navržených pro vrácení vzorků z povrchu Marsu na Zemi, ale také pro dlouhodobé plánování trvalých základen a lidské přítomnosti na Marsu. Bílý dům již požádal NASA o ustavení Koordinovaného měsíčního času – odpovídajícího Koordinovaného světového času pro Měsíc – a nová studie poskytuje základ pro zavedení obdobného systému pro Mars.
V další éře vesmírného průzkumu, kde každá mikrosekunda může určovat přežití mise, se porozumění tomu, jak čas plyne různě na každém nebeském tělese, mění z teoretického hledání na technickou nutnost.
