美国标准机构提议将原子钟部署于月球轨道以精准记录月球时间

近日，美国国家标准与技术研究院（NIST）提出了一项关于如何在月球上准确计时的提案。这一提案对月球导航工具的有效性至关重要，尤其是在NASA的阿尔忒弥斯计划致力于在月球上建立长期人类存在的背景下。

在阿波罗时代，宇航员们在月球表面逗留的时间非常有限，且通常不会远离他们的登月舱。然而，随着阿尔忒弥斯计划的推进，人类将在月球上进行更深入的探索，这就需要一种类似于GPS的导航系统来确保准确的时间记录与定位。

众所周知，月球表面的原子钟运行速度比地球快约56微秒每天（其他来源的数据则为58.7微秒）。虽然这个差异在初期似乎并不显著，但在需要实现精确着陆和与地球之间的良好通信带宽时，问题便会凸显。

为了应对这一挑战，NASA在今年四月被指示实施一种协调月球时间（LTC），该时间将与协调世界时间（UTC）相对应。不过，关于这一标准的具体实施方案却并不详尽。

NIST的方案是建立一个“高度精确的时钟网络”，该网络将分布在月球表面和月球轨道上的特定位置。NIST表示：“这些位于月球轨道的精确原子钟将作为月球GPS网络的‘卫星’，为导航提供准确的时间信号。”

这一系统将产生一种新的月球时间，能够充分考虑月球的引力环境，从而提供一个主控的“月球时间”，其功能类似于地球上的协调世界时间（UTC）。NIST的物理学家比朱纳斯·帕特拉（Bijunath Patla）指出：“这就像让整个月球都同步到一个针对月球引力调整后的‘时区’，而不是让时钟随着时间的推移逐渐与地球时间失去同步。”

准确的时间信号将使得月球GPS的实现成为可能，从而提高探索效率。帕特拉表示，最终的目标是在着陆 spacecraft 时实现仅几米的精确度。

NASA已经为这项工作承担了部分费用，而更长期的目标是将所学到的经验应用于更远的任务中。“建立在月球坐标时间基础上的框架，最终可能使我们能够进行超越月球甚至超越我们太阳系的探索，”帕特拉说。

他补充道：“当然，这一切都依赖于人类发展出进行如此雄心勃勃的任务的能力。”在未来，月球时间的准确记录不仅会为人类探索月球提供重要支持，还将为进一步的太空探索奠定基础。