Grazie ad Albert Einstein, il governo degli Stati Uniti vuole stabilire un fuso orario ufficiale per la Luna. Questo ha meno a che fare con il jet lag e più con il modo in cui la gravità influenza il tempo e può seriamente mettere fuori sincronia molte tecnologie molto precise.
Il fastidio dei fusi orari
Chiunque abbia viaggiato per lunghe distanze ha dovuto fare i conti con il fastidio dei fusi orari. Passare da un fuso orario all'altro è sicuramente un problema: dover regolare gli orologi, fare attenzione a non perdere gli appuntamenti e affrontare il disagio del jet lag che a volte può durare giorni per superarlo.
Tuttavia, c'è una ragione per tutto questo. Tradizionalmente, l'ora veniva impostata segnando il mezzogiorno locale e regolando gli orologi di conseguenza. Questo va bene in un'epoca in cui gli orologi non sono molto precisi e sbagliare di qualche minuto da una città all'altra non importa, ma quando sono arrivati i treni con treni che raggiungono velocità vertiginose fino a 40 mph (64 km/h), le cose sono cambiate. Quei pochi minuti o addirittura secondi potevano causare delle collisioni molto gravi.
Conciliare il giorno con l'anno
Per prevenire ciò, nel XIX secolo furono stabilite convenzioni che istituivano fusi orari con standard ufficiali. Nel XX secolo, questo è andato oltre. Per scopi quotidiani, pensiamo al tempo come basato sulla rotazione della Terra e sulla sua rivoluzione intorno al Sole. Sfortunatamente, è estremamente difficile conciliare il giorno con l'anno, ma ci sono così tante forze che influenzano la rotazione della Terra che la durata del giorno continua a cambiare. Di conseguenza, il secondo è ora l'unità di misura del tempo di base e si basa sulla frequenza di transizione iperfine allo stato fondamentale non perturbato dell'atomo di cesio 133 come misurato da una serie di orologi atomici in tutto il mondo.
Meglio non pensarci.
Che ore sono sulla Luna?
Quando le missioni sulla Luna sono iniziate negli anni '60, la questione del fuso orario standard non è mai sorta. Fino ad oggi, ogni nazione che invia un'astronave sulla Luna avrebbe usato l'ora locale del Centro di Controllo Missione o il GMT. Tuttavia, con il numero di missioni pianificate verso la Luna in aumento ogni anno e queste missioni diventando sempre più complesse, è necessario un fuso orario standard per la Luna.
Il motivo non ha molto a che fare con gli orologi. Ha più a che fare con le complessità dell'elettronica e della gravità. Ed è qui che entra in gioco Albert Einstein.
Se hai prestato attenzione nelle lezioni di fisica, potresti ricordare la Teoria della Relatività di Einstein. Secondo questa teoria, se un'astronave si muove vicino alla velocità della luce, sembra a un osservatore esterno che il tempo si sia rallentato a bordo della nave, anche se sembra muoversi normalmente per i passeggeri.
Quello che molte persone non sanno è che questo stesso effetto può essere causato da un campo gravitazionale. Più potente è il campo in cui ti trovi in modo stazionario, più il tempo si rallenta visto dall'esterno. L'effetto è generalmente molto piccolo, ma è abbastanza grande da poter essere misurato ed avere effetti reali nel mondo reale. È per questo motivo che lo standard per la misurazione del tempo sulla Terra è al livello del mare in una posizione particolare.
Il tempo standard sulla Luna
Ed è qui che entra in gioco il tempo standard della Luna. Sulla Terra, l'orologio medio corre 58,7 microsecondi al giorno terrestre più lentamente rispetto al suo corrispettivo sulla Luna. Con le missioni lunari che si svolgono indipendentemente l'una dall'altra, questo non ha importanza, ma quando lavorano in concerto o quando vengono utilizzati satelliti per la navigazione nello spazio lunare, quei 58,7 microsecondi potrebbero fare la differenza tra successo e fallimento – o peggio se gli astronauti sono coinvolti.
Per prevenire ciò, gli americani attraverso il loro Ufficio per la Scienza e la Politica Tecnologica (OSTP) della Casa Bianca vogliono che la NASA insieme ai Dipartimenti di Commercio, Difesa, Stato e Trasporti istituiscano il Tempo Lunare Coordinato (LTC), che sarebbe l'equivalente lunare del Tempo Universale Coordinato (UTC), lo standard temporale primario utilizzato globalmente per regolare gli orologi e il tempo sulla Terra e reso in modo che possano essere collegati insieme.
Un decennio di ricerca
Si prevede che il compito richiederà un decennio con i primi traguardi stabiliti entro il 31 dicembre 2026. L'obiettivo finale è quello di rendere questo uno standard internazionale attraverso i forum internazionali esistenti, compresi i partner delle Accordo di Artemide. Un tale standard consentirebbe alle navicelle spaziali di lavorare in sicurezza tra loro, renderebbe precisi i sistemi di navigazione ed eliminerebbe le confusioni sui timestamp dalle istruzioni trasmesse dalla Terra o dalla Luna. Senza un tale sistema, c'è il pericolo di errori in cascata a causa di misurazioni contrastanti.
"Poiché la NASA, le aziende private e le agenzie spaziali di tutto il mondo lanciano missioni sulla Luna, su Marte e oltre, è importante stabilire standard temporali celesti per sicurezza e precisione", ha detto Steve Welby, Vice Direttore per la Sicurezza Nazionale dell'OSTP. "Il tempo passa in modo diverso in diverse parti dello spazio – ad esempio, il tempo sembra passare più lentamente dove la gravità è più forte, come vicino ai corpi celesti – e di conseguenza la durata di un secondo sulla Terra è diversa per un osservatore in diverse condizioni gravitazionali, come sulla Luna. Una definizione coerente del tempo tra gli operatori nello spazio è fondamentale per le capacità di consapevolezza situazionale nello spazio, la navigazione e le comunicazioni, tutte fondamentali per consentire l'interoperabilità tra il governo degli Stati Uniti e i partner internazionali."