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文章作者:管理一号 | 2019-07-11
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太空殖平易近者有须要面对一些应战,构成一个地球计时体系的替换办法,并且可以真实守时。地球上的计时体系是由顶点安稳的原子钟作为标准参照,原子钟每150亿年计时过掉仅1秒。

北京时间7月11日消息,据国外媒体报导,将来太空殖平易近者如何记录时间呢?地球上的年、月和日的时间记录办法其实不实用于火星或许月球。

7月10日,美国迷信家举办一场名为“我们将如何在太空中处理本身”的研究活动。当时,我们日子在人类逾越地球、太空扩大殖平易近的寻觅时代前沿,根据最新宣布的美国宇航局陈述,该组织筹划2028年制造一个月球基地。这个殖平易近基地将使我们可以考验抵达火星所需的技巧和器械,然后揭晓人类将来寻觅哪颗星球。

将来人类结束太空日子重要需求处理一个成绩——我们如何记录时间。

如何在太空中记录时间,看似简单实际很纷乱

建立太空殖平易近基地和长时间飞翔存在着很多技巧妨碍,例如:人类如何在太空中获得食品?我们如何处理太空废物?在地球上,这些成绩被认为是不移至理、家常便饭。将来人类结束太空日子重要需求处理一个成绩——我们如何记录时间。

记录时间的处理办法或许很简单,带上手表或许检查日历,或许描述记录每天!如古人类唯一全时太空基地——国际空间站就是选用这类办法记录时间,空间站任务人员按照格林威治标按时间记录时间,经过过程与地球保持密切接触,他们可以取得最新时间校准。

国际空间站一天可看到16第二天出和日落

然则太空殖平易近地保持地球时间记录体系也存在很大年夜应战,缘由之一是忽视本地真实性应用一种时间记录办法的操作难度较大年夜,让宇航员遵守24小时格林威治标按时间体系易于保持地上操控同步,然则以地球时间标准作为宇航员太空睡觉作息,将严重影响他们每天的昼夜节律,宇航员需求打败不安稳的光线轮回周期。例如:国际空间站每90分钟环绕地球一周,所以在典范的地球24小时一天时间周期中,宇航员每天会看到16第二天出和日落。

固然宇航员可以在太空中持续日子几个月时间,然则宇航员在国际空间站时代存在一种非永久性,我们知道他们不会永久在那边。在地球以外悠远区域建立 的太空基地或许选用地球时间体系和日历,一同他们或许制造一个新的人类社会,随着时间的推移,或许需求更合适他们太空日子的永久性处理筹划。

专家提出“大年夜流士火星历”

地理学家、科幻作家和痴迷的地理爱好者提出了一系列建议,为潜伏的太空殖平易近基地建立新的计时体系。对那些妄图在太空久居日子的人来讲,火星具有特其他吸引力,让人们发生发火满足的妄图,任何久居者将在这儿长时间日子,并构成一同的日子体系。航空国际工程师托马斯·冈加勒(Thomas Gangale)是“大年夜流士火星历”的提出者,这是一套为了将来殖平易近在火星上的拓荒者而筹划的新式历法,是1985年冈加勒筹划的,并以本身儿子的名字“大年夜流士”定名。以后“大年夜流士火星历”屡次涌如今一些科幻小说中,其间包含:科幻作家哈努·拉贾涅米(Hannu Rajaniemi)撰写的《量子小偷》、《星际迷航》系列剧中的时间查询篇章,记录了一个查询时间旅游组织的冒险经历。

冈加勒说:“假定我们要将人类送到火星上久居,他们需求根据火星的天然规矩来核算时间,大年夜流士火星历传承了地球传统计时办法,并且习气火星自转和环绕太阳任务的规矩。地球自转一次是23小时56分钟,火星自转时间稍微长一些,一个火星日是24小时40分钟,火星日的地理学单位称为‘sol’。火星环日轨道长度是地球的两倍,它环绕太阳一周相当于687个地球日,核算为668 sols。

我们可以将时间丈量逗留在sol等级上,现实上,很多火星日历建议选用这一点。在地球上,儒略历对每个地球日分派一个数字,从公元前4713年1月1日初步算起,作为“0天”。这使得核算以天为基本的时间表变得加倍简单,就像核算食品保质期雷同。

异样地,火星以sol为基本的日历核算办法类似,是从“0天”初步核算,冈加勒称,或许我们可以假定任何火星历的初步都是以1610年1月伽利略初度千里镜不雅测到火星为准,或许“0天”可以与火星上其他重要里程碑任务相吻合,例如:1965年7月14日“海员4号”飞船初度飞越火星,1971年11月27日“火星2号”飞船初度着陆火星。

冈加勒说:“然则我们人类是有习气的植物,很或许会建立一个以我们在地球上具有一些雷同价值不雅和传统为中间的社会,很多地理学家并没有推敲到守时的社会方面,而是更多地专注于地理学研究。从宇航员在太空日子的实际启航,如何应用时间和记录时间是异常重要的。”

我们很或许欲望应用周数和月数记录社会活动和社会经济任务:假日、诞辰、发薪日、周末、季度出资陈述、休假筹划、农业培养筹划等。冈加勒标明,他筹划火星日历的初志偏于文娱,想经过过程这类日历核算使火星月与卫星任务保持同步,月球环绕地球任务一周需求27天时间,地球1个月均匀是30天。

火卫一环绕火星一天3次,火卫二每隔30小时环绕火星一次,火星卫星环绕其任务的时间太时间短,很难对一年的时间停止差别。相反,在冈加勒的火星日历中,他将一年(相当于668个地球日)分为24个月,每个月有27或许28个火星日,每个月有4个周,每个周有7天,一周中的几天时间是以太阳系天体定名,火星月的定名应用了拉丁语和梵语,标明黄道十二宫中的星座。

火星日和火星月的定名异常滑稽,并且异常有效。经过过程应用不合的称呼,火星殖平易近者可以防止将火星和地球时间混淆。冈加勒说:“在太空建立计时体系是异常重要的,将来人类将结束太空基地与地球的贸易来往。火星星期二的太阳并不是总是与地球星期二在相一同刻落下,一颗星球上的1月份或许对应于另外一颗星球上的3月份,就像火星上的一天被称为‘sol’雷同,将来的太空殖平易近者将会想出‘月’和‘年’的不合术语称呼,以便与地球体系完全差别开来。”

单个太空移平易近或许会根据本地情况而修改本身的日子习气,冈加勒现已对木卫一、木卫3、木卫四、木卫二和土卫六制造照应的“大年夜流士火星历”,这些星球或许是人类除火星以外的下一个太绝后哨站。关于接近地球的太空殖平易近者,非赚钱组织LunarClock.org建议应用月球标按时间和月球日历,每年由12“天”构成,这儿的“天”相对应于地球月份,每“天”以上岸月球的宇航员定名,打破了1天24小时、1个月30天的传统地球计时办法。

深空原子钟每150亿年计时过掉仅1秒

其他太空殖平易近者有须要面对一些应战,构成一个地球计时体系的替换办法,并且可以真实守时。地球上的计时体系是由顶点安稳的原子钟作为标准参照,原子钟每150亿年计时过掉仅1秒。怅惘的是,原子钟仅是冰箱普通大年夜小。太空飞船机载计时器是应用超安稳的振荡器来核算时间,便于太空飞船筹划和实施照应操作。美国宇航局深空驾驭员吉尔·塞伯尔特(Jill Seubert)说:“它们并不是真实的超等安稳,这类振荡计时器随着时间的推移会发生发火过掉。”

首个超安稳振荡器(USO)应用在上世纪70时代的“旅游者号”探测器,如今仍在天然卫星体系上应用。即就是选用地球日计时办法,这些卫星也有须要从头校订,以确保GPS等技巧的精确性,仅差百万分之一秒就意味着GPS过掉可达数百米。

如今,工程师们经过过程转化地球精确时间和太空飞船的超安稳振荡器时间读数,可以有效处理这一成绩。然则随着我们进入更悠远的太空区域,或许需求更多的即时操作,依然依托地球计时办法将变得很费事。假定以光速停止核算,地球至月球仅需1秒,而地球至火星则需求4分钟至22分钟,这重要取决于两颗行星的相对方位,它们的相对方位会随着轨道的修改而修改。

塞伯尔特是美国宇航局喷气推动实验室工程师团队的副首席研究员,该实验室制造了第一个深空原子钟。他说:“如今每艘穿越深空的太空飞船都由宇航员驾驭,我们在地上上核算太空飞船的轨道门路,然后上传至太空飞船。”

太空飞船不是依托地球通信体系,而是本身带着原子钟,从而使它们可以保持更精确的本地时间,反过去可核算他们本身的方位,并在没有来自地球协助的情况下实施太空操作。6月底,深空原子钟搭载一枚SpaceX火箭发射升空,从8月初步,喷气推动实验室迷信家将对这个原子钟停止动期1年的点评分析,以承认它的安稳性。

计时体系是太空殖平易近日子须要技巧之一

另外,计时体系将是太空殖平易近基地须要的技巧之一,它将作为一种计时器,也起到本地GPS的感化。科幻片子常常闪现宇航员应用带有时间记录地图屏幕的太空飞船,操控在月球或许火星外面。如今,还不具有照应的技巧结束以上功用,然则深空原子钟可以供给满足精确的时间和方位,来支撑及时跟踪。

迄今为止,大年夜多半太空计时体系想象都是根据地球现有技巧,这或许不太实际,但或许太空移平易近者会应用太空情况来筹划全新的计时体系。我们可以完全摈弃周、月、年的计时办法,而仅仅依托本地的时间停止核算。就像《星际迷航》中应用的星历体系或许火星sol为基本的日历体系,或许太空殖平易近地更完全地将选用挪威北极小镇索玛若伊(Sommarøy)的计时办法,完全摈弃当时计时体系,由于这儿有长达几个月的黑夜和白天延长时代,挪威居平易近缺乏类型的“天计时”概念,持续多年长途旅游的太空旅游者或许外星球殖平易近者或许会经历类似的气候。索玛若伊镇居平易近谢尔·奥韦·赫威汀(Kjell Ove Hveding)在接收媒体记者采访时谈到了本地一同的“计时妨碍”。他说:“本地不应时节会出现黑夜延长的景象,但我们不能不按时下班,即使下班了,我们依然要遵守时间规矩停止日子。日子经历告诉我,我们不克不及固执,我们小我自愿没法决定气候短长,太阳能否阴沉,我们能做的仅是倔强地生计上去。”

在太空中,太阳或许不会一向发光,然则我们太空寻觅是建立在一个雷同的基本之上:只需能存活上去就行!


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