زمان در فضا و کره ماه چگونه سنجیده و اندازه‌گیری می‌شود؟
زمانی که نیل آرمسترانگ، فضانورد آمریکایی برای اولین بار در ۲۱ ژوئیه سال ۱۹۶۹ قدم به ماه گذاشت در هیوستون ساعت ۲۲ و ۵۶ دقیقه، در پاریس ۵ و ۵۶ دقیقه، در مسکو ۷ و ۵۶ دیقه و در توکیو ۱۳ و ۵۶ دقیقه بود. اما آرمسترانگ دقیقا در کدام ساعت از روز در ماه بود؟
بیش از پنج دهه بعد از آن سفر، آژانس فضایی اروپا به دنبال پاسخ این سوال است. این هفته گزارش شده است که سازمان‌های فضایی در سراسر جهان در حال مطالعه بهترین راه برای ایجاد «زمان مرجع مشترک قمری» هستند، ایده‌ای که قبلا هم مطرح شده بود.
پیترو جیوردانو، مهندس سیستم‌های ناوبری در آژانس فضایی می‌گوید: «اکنون یک تلاش مشترک بین‌المللی برای دستیابی به این هدف آغاز شده است.»
اما مساله این است که زمان مرجع در ساعت‌های روی زمین را نمی‌توان در خارج از سیاره هم اعمال کرد. یورونیوز با فرانسیسکو دیگو، ستاره‌شناس دانشگاه کالج لندن مصاحبه کرده تا مشخص شود چگونه می‌توان زمان را در فضا سنجید و اندازه‌گیری کرد.
یک ساعت روی زمین، معادل چند ساعت روی ماه است؟
زمان بر روی زمین در رابطه با چرخش در حول محور خود اندازه‌گیری می‌شود. این وضعیت چیزی را که ما شب و روز می‌شناسیم، تعریف می‌کند. یک دور کامل ۲۴ ساعت است و یک دور چرخیدن زمین به دور خورشید (۳۶۵ روز) یک سال. اما این چرخه در ماه به این شکل کار نمی‌کند.
دیگو توضیح می‌دهد که نحوه چرخش ماه به این معنی است که «روز قمری ۲۹ و نیم روز زمینی طول می‌کشد. بنابراین، در ماه می‌توانیم طلوع و غروب خورشید را در یک بازه زمانی ۱۴ روز ببینیم.»
این فقط طول روز نیست که مهم است. ساعت، چالش دیگر روی ماه است.
به گفته آژانس فضایی اروپا، ساعت روی ماه سریع‌تر از زمین می‌چرخد؛ حدود ۵۶ میکروثانیه یا میلیونیم ثانیه در روز. این به این دلیل است که ساعت در میدان‌های گرانشی قوی‌تر مانند زمین، کندتر است.
ساعت در ایستگاه فضایی بین‌المللی چند است؟
یک گروه از افرادی که می‌دانند نگاه کردن به ساعت و سازماندهی زمان در فضا چگونه است،
فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی از آن دسته هستند که می‌دانند چگونه از ساعت خود استفاده کرده و زمان و وقت خود را تعیین و تنظیم کنند.
آنان در ایستگاه فضایی بین‌المللی که در مدار ۳۵۴ کیلومتری از سطح کره زمین در گردش است، از زمان و ساعت یک منطقه زمانی زمین پیروی می‌کنند. برای مثال ساعت هماهنگ جهانی (UTC) یا نصف‌النهار اولیه گرینویچ در نیمه راه بین هیوستون و مسکو.
پیروی از این زمان البته ایراداتی هم دارد. دیگو می‌گوید: «ایستگاه فضایی بین‌المللی روزی دارد به مدت ۹۰ دقیقه که فضانوردان در آن طلوع و غروب خورشید را در طول ۲۴ ساعت، ۱۶ بار به نظاره می‌نشینند.»
چطور می‌توان زمان را در ماه اندازه‌گیری کرد؟
آژانس فضایی اروپا پیشنهاد داده یک توافق بین‌المللی در مورد چارچوب مرجع زمانی شکل بگیرد. گفته شده این توافق «مشابه همان چارچوب مرجع بین‌المللی برای زمین که امکان اندازه‌گیری فواصل دقیق بین نقاط مختلف در سراسر سیاره را فراهم می‌کند» باشد.
دیگو موافق است که یک نوع اندازه‌گیری، مشابه اندازه‌گیری نصف‌النهارها یا مناطق زمانی زمین باید دنبال شود.
نصف‌النهارها دوایر متناظر فرضی هستند که از قطب شمال تا قطب جنوب کشیده‌اند و طول جغرافیایی یک نقطه را با توجه به یک پرگارهٔ نیمروزی قراردادی به عنوان مبدأ تعیین می‌کنند.از هر نقطه روی زمین یک نصف النهار می‌گذرد.
ستاره‌شناس دانشگاه کالج لندن در ادامه بحث تعیین زمان بر روی کره ماه می‌گوید معتقد است که «تعیین زمان در ماه می‌بایست بر اساس نصف‌النهار مرکزی ماه باشد که عرض جغرافیایی صفر است، عرض جغرافیایی که با خط عمودی آن زمان که ماه رو به محاق می‌رود مطابقت می‌کند و از آنجا، منطقه زمانی بر حسب درجه و بر اساس موقعیت خورشید قابل اندازه گیری است و می‌توان معادل زمان شمسی را در ماه بدست آورد.»
چرا تعیین زمان روی ماه ضروری است؟
ماه بار دیگر در مرکز تلاش‌های اکتشافات فضایی آژانس فضایی اروپا قرار گرفته است، چرا که ده‌ها ماموریت در ماه از جمله ساخت پایگاه بر روی آن در دهه آینده از هم اکنون برنامه‌ریزی شده است.
دیگو توضیح می دهد که به دلیل حفظ ارتباط بین ماه و زمین در تمام ماموریت‌ها، توافق بر سر زمان به وقت گرینویچ ضروری است.
آژانس فضایی اروپا می گوید: «هنگامی که یک سیستم زمانی عملیاتی برای ماه ایجاد کنیم، می‌توانیم همین کار را برای سایر مقاصد سیاره‌ای هم تعمیم بدهیم.»
