据国外媒体报道,未来太空殖民者如何记录时间呢?

文章作者:管理一号 | 2019-07-11
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太空殖民者有必要面对一些应战,构成一个地球计时系统的替代方法,并且可以真实守时。地球上的计时系统是由极点安稳的原子钟作为标准参照,原子钟每150亿年计时过失仅1秒。

北京时间7月11日消息,据国外媒体报道,未来太空殖民者怎样记载时间呢?地球上的年、月和日的时间记载方法并不适用于火星或许月球。

7月10日,美国科学家举办一场名为“我们将怎样在太空中处理自己”的研讨活动。其时,我们日子在人类跨越地球、太空扩张殖民的探求时代前沿,依据最新宣布的美国宇航局陈说,该组织计划2028年制作一个月球基地。这个殖民基地将使我们可以检验抵达火星所需的技术和东西,然后揭晓人类未来探求哪颗星球。

未来人类完结太空日子首要需求处理一个问题——我们怎样记载时间。

怎样在太空中记载时间,看似简略实践很凌乱

建立太空殖民基地和长时间翱翔存在着许多技术阻碍,例如:人类怎样在太空中获取食物?我们怎样处理太空废物?在地球上,这些问题被认为是不移至理、粗茶淡饭。未来人类完结太空日子首要需求处理一个问题——我们怎样记载时间。

记载时间的处理方法或许很简略,带上手表或许查看日历,或许描绘记载每一天!现在人类仅有全时太空基地——国际空间站就是选用这种方法记载时间,空间站工作人员按照格林威治标按时间记载时间,通过与地球坚持密切接触,他们可以取得最新时间校准。

国际空间站一天可看到16次日出和日落

但是太空殖民地坚持地球时间记载系统也存在很大应战,原因之一是忽略当地真实性运用一种时间记载方法的操作难度较大,让宇航员遵照24小时格林威治标按时间系统易于坚持地上操控同步,但是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循环周期。例如:国际空间站每90分钟环绕地球一周,所以在典型的地球24小时一天时间周期中,宇航员每天会看到16次日出和日落。

虽然宇航员可以在太空中持续日子几个月时间,但是宇航员在国际空间站期间存在一种非永久性,我们知道他们不会永久在那里。在地球之外悠远区域建立 的太空基地或许选用地球时间系统和日历,一同他们或许制作一个新的人类社会,跟着时间的推移,或许需求更适合他们太空日子的永久性处理计划。

专家提出“大流士火星历”

地舆学家、科幻作家和痴迷的地舆爱好者提出了一系列建议,为潜在的太空殖民基地建立新的计时系统。对那些梦想在太空久居日子的人来讲,火星具有特别的吸引力,让人们发作满意的梦想,任何久居者将在这儿长时间日子,并构成一同的日子系统。航空国际工程师托马斯·冈加勒(Thomas Gangale)是“大流士火星历”的提出者,这是一套为了未来殖民在火星上的拓荒者而规划的新式历法,是1985年冈加勒规划的,并以自己儿子的名字“大流士”命名。之后“大流士火星历”多次出现在一些科幻小说中,其间包括: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,记载了一个查询时间旅游组织的冒险履历。

冈加勒说:“假设我们要将人类送到火星上久居,他们需求依据火星的天然规矩来核算时间,大流士火星历传承了地球传统计时方法,并且习气火星自转和环绕太阳工作的规矩。地球自转一次是23小时56分钟,火星自转时间略微长一些,一个火星日是24小时40分钟,火星日的地舆学单位称为‘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。

我们可以将时间测量停留在sol等级上,事实上,许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配一个数字,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础的时间表变得更加简略,就像核算食物保质期相同。

同样地,火星以sol为基础的日历核算方法类似,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月伽利略初度望远镜观测到火星为准,或许“0天”可以与火星上其他重要里程碑工作相吻合,例如:1965年7月14日“水手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:“但是我们人类是有习气的动物,很或许会建立一个以我们在地球上具有一些相同价值观和传统为中心的社会,许多地舆学家并没有考虑到守时的社会方面,而是更多地专注于地舆学研讨。从宇航员在太空日子的实践启航,怎样运用时间和记载时间是非常重要的。”

我们很或许希望运用周数和月数记载社会活动和社会经济工作:假日、生日、发薪日、周末、季度出资陈说、休假计划、农业培养计划等。冈加勒标明,他规划火星日历的初衷偏于文娱,想通过这种日历核算使火星月与卫星工作坚持同步,月球环绕地球工作一周需求27天时间,地球1个月平均是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,火星卫星环绕其工作的时间太时间短,很难对一年的时间进行差异。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命名,火星月的命名运用了拉丁语和梵语,标明黄道十二宫中的星座。

火星日和火星月的命名非常幽默,并且非常有用。通过运用不同的称谓,火星殖民者可以避免将火星和地球时间稠浊。冈加勒说:“在太空建立计时系统是非常重要的,未来人类将完结太空基地与地球的贸易往来。火星星期二的太阳并非总是与地球星期二在相一同刻落下,一颗星球上的1月份或许对应于另一颗星球上的3月份,就像火星上的一天被称为‘sol’相同,未来的太空殖民者将会想出‘月’和‘年’的不同术语称谓,以便与地球系统完全差异开来。”

单个太空移民或许会依据当地环境而改动自己的日子习气,冈加勒现已对木卫一、木卫三、木卫四、木卫二和土卫六制作相应的“大流士火星历”,这些星球或许是人类除火星之外的下一个太空前哨站。关于靠近地球的太空殖民者,非赢利组织LunarClock.org建议运用月球标按时间和月球日历,每年由12“天”组成,这儿的“天”相对应于地球月份,每“天”以登陆月球的宇航员命名,打破了1天24小时、1个月30天的传统地球计时方法。

深空原子钟每150亿年计时过失仅1秒

其他太空殖民者有必要面对一些应战,构成一个地球计时系统的替代方法,并且可以真实守时。地球上的计时系统是由极点安稳的原子钟作为标准参照,原子钟每150亿年计时过失仅1秒。怅惘的是,原子钟仅是冰箱一般大小。太空飞船机载计时器是运用超安稳的振荡器来核算时间,便于太空飞船规划和实行相应操作。美国宇航局深空驾御员吉尔·塞伯尔特(Jill Seubert)说:“它们并非真实的超级安稳,这种振荡计时器跟着时间的推移会发作过失。”

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,现在仍在人造卫星系统上运用。即就是选用地球日计时方法,这些卫星也有必要从头校对,以确保GPS等技术的精确性,仅差百万分之一秒就意味着GPS过失可达数百米。

现在,工程师们通过转化地球精确时间和太空飞船的超安稳振荡器时间读数,可以有用处理这一问题。但是跟着我们进入更悠远的太空区域,或许需求更多的即时操作,仍然依托地球计时方法将变得很费事。假设以光速进行核算,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,这首要取决于两颗行星的相对方位,它们的相对方位会跟着轨道的改动而改动。

塞伯尔特是美国宇航局喷气推进实验室工程师团队的副首席研讨员,该实验室制作了第一个深空原子钟。他说:“现在每一艘穿越深空的太空飞船都由宇航员驾御,我们在地上上核算太空飞船的轨道途径,然后上传至太空飞船。”

太空飞船不是依托地球通讯系统,而是自身带着原子钟,从而使它们可以坚持更精确的当地时间,反过来可核算他们自己的方位,并在没有来自地球帮忙的情况下实行太空操作。6月底,深空原子钟搭载一枚SpaceX火箭发射升空,从8月初步,喷气推进实验室科学家将对这个原子钟进行为期1年的点评分析,以承认它的安稳性。

计时系统是太空殖民日子必要技术之一

此外,计时系统将是太空殖民基地必要的技术之一,它将作为一种计时器,也起到当地GPS的作用。科幻电影常常闪现宇航员运用带有时间记载地图屏幕的太空飞船,操控在月球或许火星表面。现在,还不具有相应的技术完结以上功用,但是深空原子钟可以供应满意精确的时间和方位,来支撑实时跟踪。

迄今为止,大多数太空计时系统想象都是依据地球现有技术,这或许不太实践,但或许太空移民者会运用太空环境来规划全新的计时系统。我们可以完全抛弃周、月、年的计时方法,而仅仅依托当地的时间进行核算。就像《星际迷航》中运用的星历系统或许火星sol为基础的日历系统,或许太空殖民地更完全地将选用挪威北极小镇索玛若伊(Sommarøy)的计时方法,完全抛弃其时计时系统,由于这儿有长达几个月的黑夜和白日延伸时期,挪威居民缺少类型的“天计时”概念,持续多年远程旅游的太空旅游者或许外星球殖民者或许会履历类似的景象。索玛若伊镇居民谢尔·奥韦·赫威汀(Kjell Ove Hveding)在接受媒体记者采访时谈到了当地一同的“计时阻碍”。他说:“当地不同时节会出现黑夜延伸的现象,但我们不得不按时上班,即使下班了,我们仍然要遵照时间规矩进行日子。日子经历告诉我,我们不能顽固,我们个人自愿无法抉择气候好坏,太阳是否晴朗,我们能做的仅是刚强地生计下来。”

在太空中,太阳或许不会一贯发光,但是我们太空探求是建立在一个相同的基础之上:只要能存活下来就行!

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