
地球上使用的是协调世界时(英语:Coordinated Universal Time,法语:Temps Universel Coordonné,简称UTC),以高精度的原子钟为基准来决定时间,但是没有决定月亮的标准时间。以将人类再次送入月球的阿尔特米斯计划为首的月球表面开发的势头越来越强,专家们正在加紧制定决定月球时间的框架。
What time is it on the Moon?
https://doi.org/10.1038/d41586-023-00185-z
由于月球上没有统一的时间,各国航天局的月球任务都使用自己的时间尺度,根据其在地球上的操作员来确定“月球现在是什么时间”。 但是,虽然每个任务都是独立进行的,但如果多个月球任务同时进行会很不方便,因此有必要确定一个共同的时间。

目前还不清楚月球时间会采取什么形式。地球和月球上的时钟自然以不同的速度运行,这是因为两个天体的引力场不同。官方的月球时间可以基于与UTC同步的时钟系统,也可以独立于地球时间。
2022年11月,世界各地的航天机构和学术组织代表在荷兰诺德维克的欧洲航天局(ESA)欧洲空间研究和技术中心开会,开始起草关于如何定义月球时间的建议。位于法国塞夫勒的国际度量衡局(International Bureau of Weights and Measures)时间部门负责人帕特里齐亚·塔韦拉(Patrizia Tavella)表示,必须尽快做出决定。她说,如果官方的月球时间没有确定,太空机构和私人公司将自行制定解决方案。“这就是为什么我们现在要发出警报,说让我们一起做出共同决定。”
对月球时间的最迫切需求来自于为月球创建专用全球卫星导航系统(GNSS)的计划,类似于GPS和其他卫星导航网络如何实现地球上的精确位置跟踪。航天机构计划从2030年左右开始安装这种月球GNSS。欧空局于2022年11月22日和23日在巴黎举行的部长级理事会会议上批准了一个名为“月光(Moonlight)”的月球卫星导航项目,美国宇航局于去年1月建立了一个类似的项目,名为“月球通信中继和导航系统(Lunar Communications Relay and Navigation Systems)”。

但是,决定时间的定义并不容易。因为时间流速受重力的影响,所以重力比地球弱的月亮的时间比地球流动得快。据NASA戈达德航天中心的航空航天工程师谢丽尔·格拉姆林(Cheryl Gramling)介绍,与地球时钟相比,月球时钟估计在24小时内比地球时钟快约56微秒。
为了确定月球的标准时间,需要安装至少三个“主时钟”,并通过算法组合它们的输出时间来创建更精确的虚拟时钟。 此外,由于时间的流动也受到时钟高度和月球旋转的影响,美国宇航局和欧空局正在讨论时钟应该安装在月球表面还是安装在绕月运行的卫星上。

如何操作以这种方式创建的时钟系统将在以后的讨论中决定。 一个方案是将月球时间与地球的UTC同步。 采用这种方式需要月球时间和UTC的周期性同步,但它具有地球用户更容易理解的优点。
另一种选择是使用月球原子钟的合成输出作为月球独立的时间,并跟踪其与UTC的关系。这样做的好处是,即使失去了与地球的联系,月球上的时钟仍然可以用于的导航和通信。而且可以将这种方法应用于更远的行星,例如火星。
另外,研究者们也在研究考虑其他必要的标准构想。NASA与ESA正在共同开发被称为“LunaNet”的框架。LunaNet是为了构筑像互联网一样的单一网络的框架,在任何国家都可以利用月球上的卫星导航、通信、计算系统等。

“理想情况下,我们最终将建立一个太阳系互联网,这个太阳系互联网的第一部分将在月球上进行,”格拉姆林说。
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