白玉京：月球時(shí)間，不克不及由美國(guó)說(shuō)了算

【文/察看者網(wǎng)專(zhuān)欄作者 白玉京】

地球上的北京時(shí)間8點(diǎn)，在月球上又該是幾點(diǎn)？這個(gè)看似簡(jiǎn)便的成績(jī)，實(shí)踐上卻扳連繁復(fù)的封建盤(pán)算和政治博弈。

克日，美國(guó)國(guó)度航空航天局（NASA）明白表現(xiàn)，不克不及直接將地球的“和諧天下時(shí)”（UTC）使用于月球。如今，中美兩國(guó)正緊鑼密鼓地推進(jìn)各自的載人登月方案，而美國(guó)急于搶占先機(jī)，白宮指示NASA牽頭訂定一套名為“月球和諧時(shí)”的時(shí)間體系。這一體系的訂定不僅是為了科研的基準(zhǔn)，更是為了甩開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，進(jìn)一步安穩(wěn)美國(guó)在太空范疇的主導(dǎo)位置。

界說(shuō)月球時(shí)間，絕不僅僅是武藝成績(jī)，這是關(guān)乎國(guó)際端正訂定權(quán)的準(zhǔn)則性成績(jī)。美國(guó)能做，中國(guó)為什么不克不及做？中國(guó)有沒(méi)有才能去做？

國(guó)際月球科研站的創(chuàng)建和運(yùn)營(yíng)，離不開(kāi)月球時(shí)間的界說(shuō)

地球上的天下和諧時(shí)是怎樣創(chuàng)建的

美國(guó)“阿波羅方案”，是一個(gè)短期性方案，有點(diǎn)像是到此一游，打卡后就急遽分開(kāi)，不思索長(zhǎng)時(shí)駐守。而中國(guó)載人登月方案是一個(gè)長(zhǎng)時(shí)性方案，三步走為“探”、“登”、“駐”，遠(yuǎn)期方案創(chuàng)建有人值守的月球基地。現(xiàn)在的嫦娥六號(hào)等飛行器正在邁出堅(jiān)固的第一步，第二步為登月，第三步為無(wú)人駐月和有人駐月。

這里就顯現(xiàn)出一個(gè)根天性成績(jī)，月球某地的太空港騰飛的飛船，必要向游客準(zhǔn)確地分析，如今是月球時(shí)間幾時(shí)幾分，換算為地球時(shí)間幾點(diǎn)幾分。

地球上的和諧天下時(shí)顯然不克不及直接搬到月球上，緣故有很多。月球上的時(shí)間比地球快，只是此中一個(gè)緣故。地球上的時(shí)間和月球上的時(shí)間并不完全一樣，遭到引力等要素的作用，月球外表時(shí)間比地球外表時(shí)間每個(gè)地球日快57.5微秒。別的緣故另有月球自轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期完全不同等等。

創(chuàng)建月球時(shí)間體系之前，我們必要先快速地復(fù)習(xí)一下地球時(shí)間體系的創(chuàng)建。

和諧天下時(shí)的界說(shuō)，有幾個(gè)緊張要素，如地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期，本初子午線(xiàn)的選擇，時(shí)區(qū)的區(qū)分等等。物理端正人類(lèi)無(wú)法變動(dòng)，人類(lèi)能做的是界說(shuō)算法和優(yōu)化算法，讓算法更為準(zhǔn)確。

格林威治子午線(xiàn)已成為游客打卡勝地

汗青上，本初子午線(xiàn)的選定以前引發(fā)過(guò)多數(shù)爭(zhēng)論。法國(guó)曾力推穿越巴黎天文臺(tái)的巴黎子午線(xiàn)，而英國(guó)則盡力主張經(jīng)過(guò)格林威治子午線(xiàn)。更早些時(shí)分，教皇子午線(xiàn)也曾被發(fā)起。但是，終極各位都曉得，在1884年于華盛頓舉行的國(guó)際子午線(xiàn)聚會(huì)會(huì)議上，格林威治子午線(xiàn)被選定為本初子午線(xiàn)，在時(shí)間界說(shuō)中發(fā)揚(yáng)了至關(guān)緊張的作用。

格林威治子午線(xiàn)被界說(shuō)為0度經(jīng)線(xiàn)，顛末英國(guó)格林尼治皇家天文臺(tái)。這條經(jīng)線(xiàn)不僅是舉世經(jīng)度體系的出發(fā)點(diǎn)、時(shí)間基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)，也是時(shí)戔戔分的出發(fā)點(diǎn)。它為舉世經(jīng)度丈量提供了一致標(biāo)準(zhǔn)，并成為舉世時(shí)間體系（如天下時(shí)和和諧天下時(shí)）的基準(zhǔn)。這一地域出發(fā)點(diǎn)極大地促進(jìn)了國(guó)際間的互助與交換。

本初子午線(xiàn)的選定，無(wú)疑與事先的經(jīng)濟(jì)才能、科武藝力、軍內(nèi)幕力親密干系。事先的大英帝國(guó)如日方升，其水師才能和海上商業(yè)舉世壓倒一切，帆海家們習(xí)氣于將格林威治子午線(xiàn)作為導(dǎo)航依據(jù)。英國(guó)經(jīng)過(guò)與各國(guó)的商業(yè)和封建交換，將格林威治子午線(xiàn)作為標(biāo)準(zhǔn)推行至舉世，格林威治天文臺(tái)在事先也擁有天下上最優(yōu)秀的天文觀察裝備和武藝。

自18世紀(jì)開(kāi)頭，天文學(xué)家們不休舉行準(zhǔn)確的天文觀察和研討，積累了豐厚的天文數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)對(duì)天體的觀察和丈量，準(zhǔn)確地確定了格林威治的地域地點(diǎn)和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。他們還研討了地球自轉(zhuǎn)的紀(jì)律，為創(chuàng)建舉世一致的時(shí)間計(jì)量體系提供了緊張的封建依據(jù)。格林威治天文臺(tái)在天文學(xué)范疇的出色成果和名譽(yù)，使其成為國(guó)際上公認(rèn)的緊張科研機(jī)構(gòu)。

原子鐘協(xié)助我們更準(zhǔn)確地計(jì)時(shí)

隨著科技的不休提高，高精度的原子鐘成為和諧天下時(shí)的中心武藝支持，它們?yōu)楹椭C天下時(shí)提供了準(zhǔn)確的時(shí)間基準(zhǔn)。國(guó)際計(jì)量局（BIPM）賣(mài)力搜集和處理來(lái)自舉世約80個(gè)國(guó)度的400多臺(tái)原子鐘的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)繁復(fù)的算法舉行加權(quán)均勻，取得國(guó)際原子時(shí)。

這些原子鐘分布在天下各地的主要計(jì)量機(jī)構(gòu)、科研院所和天文臺(tái)。從基于地球自轉(zhuǎn)的天下時(shí)，到參考地球公轉(zhuǎn)的歷書(shū)時(shí)，再到基于國(guó)際原子時(shí)的地球時(shí)，地球時(shí)間體系變得越來(lái)越準(zhǔn)確。

從某種意義上去說(shuō)，我們?nèi)缃袷褂玫暮椭C天下時(shí)，或可被稱(chēng)為大英帝國(guó)的遺產(chǎn)，我們不休在這個(gè)遺產(chǎn)上修修補(bǔ)補(bǔ)。從實(shí)際上說(shuō)，固然可以選擇以巴黎子午線(xiàn)構(gòu)建本初子午線(xiàn)，舉行零時(shí)和時(shí)區(qū)的設(shè)定。但好壞常遺憾，法國(guó)事先的國(guó)力和對(duì)天下的影響力遠(yuǎn)不如英國(guó)，無(wú)法取得更多國(guó)度的承認(rèn)。

怎樣創(chuàng)建月球和諧時(shí)

復(fù)習(xí)完地球和諧天下時(shí)的創(chuàng)建歷程，我們可以推導(dǎo)出創(chuàng)建月球和諧時(shí)所需的條件。毫無(wú)疑問(wèn)，這必要強(qiáng)壯的國(guó)力和科技力氣作為支持：

起首，國(guó)力必需強(qiáng)壯到可以讓天下其他國(guó)度贊同選擇一條公認(rèn)的本初子午線(xiàn)。

其次，必要具有在月球上擺設(shè)和維護(hù)原子鐘網(wǎng)絡(luò)的才能。

第三，必需可以和諧天下其他國(guó)度的科研機(jī)構(gòu)，承認(rèn)這一套時(shí)間體系。

如今月球上并不存在一條天下公認(rèn)的本初子午線(xiàn)。從明顯地域特性上去說(shuō)，應(yīng)該優(yōu)先思索月球上具有共同且易于識(shí)別的大型地域特性附邇來(lái)確定本初子午線(xiàn)。比如，月球南極-艾特肯盆地是太陽(yáng)系中最大的撞擊坑之一，其范圍巨大且地質(zhì)布局安定。可以將經(jīng)過(guò)該盆地中央的經(jīng)線(xiàn)作為本初子午線(xiàn)的參考地點(diǎn)。

也可以選擇一些具有特別地質(zhì)布局的地區(qū)，如月球上的大型山脈鏈或共同的月海界限。好比沿著月球上最長(zhǎng)的山脈——亞平寧山脈的走向，確定一條經(jīng)線(xiàn)作為本初子午線(xiàn)，這些山脈在月球外表具有分明的線(xiàn)性特性，易于觀察和定位，可以為確定子午線(xiàn)提供明晰的參考。

除此之外，跟封建研討代價(jià)掛鉤也是個(gè)好想法，好比在某個(gè)地區(qū)發(fā)覺(jué)了豐厚的水冰資源大概具有特別的地質(zhì)布局，關(guān)于研討月球的劈頭、演化以及將來(lái)的資源使器具有緊張意義，那么可以將顛末該地區(qū)的經(jīng)線(xiàn)選定為本初子午線(xiàn)。如此可以便利封建家在舉行研討時(shí)，以本初子午線(xiàn)為基準(zhǔn)舉行地域定位和數(shù)據(jù)紀(jì)錄。

固然，也可以像在地球上一樣，無(wú)視以上要素，報(bào)答強(qiáng)行設(shè)定一個(gè)顛末月球天文臺(tái)什么的經(jīng)線(xiàn)作為本初子午線(xiàn)。英國(guó)當(dāng)年強(qiáng)推格林威治子午線(xiàn)，顯然跟以上基于封建的考量毫無(wú)干系。美國(guó)如今強(qiáng)推個(gè)什么好比阿波羅子午線(xiàn)也不是不成能。中國(guó)假如以嫦娥六號(hào)落月那一刻設(shè)為月球時(shí)間0時(shí)0分0秒，落月點(diǎn)地點(diǎn)經(jīng)線(xiàn)設(shè)為本初子午線(xiàn)，也十分公道。

這個(gè)畫(huà)面有汗青性意義，假如中國(guó)以嫦娥六號(hào)著陸月背南極-艾特肯盆地為依據(jù)，設(shè)立月球時(shí)間體系也十分公道

設(shè)定月球本初子午線(xiàn)只不外是個(gè)序曲，后續(xù)事情另有十萬(wàn)八千里。好比必要對(duì)月球舉行全盤(pán)的地域、地質(zhì)和天文觀察，使用高區(qū)分率的遙感衛(wèi)星對(duì)月球外表舉行高精度測(cè)繪，繪制具體的月球輿圖，展開(kāi)長(zhǎng)時(shí)的天文觀察，研討月球的自轉(zhuǎn)紀(jì)律和天體在月球天空中的活動(dòng)軌跡。

經(jīng)過(guò)觀察月球干系于恒星背景的活動(dòng)，確定月球的自轉(zhuǎn)軸和自轉(zhuǎn)速率的厘革，提高月球時(shí)間的準(zhǔn)確度。以月球本初子午線(xiàn)為0度經(jīng)線(xiàn)，向東和向西依次區(qū)分時(shí)區(qū)。依據(jù)月球的自轉(zhuǎn)周期和實(shí)踐需求，公道確定月球時(shí)區(qū)的區(qū)分端正和時(shí)間距離。

在月球擺設(shè)原子鐘網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)建定期的監(jiān)測(cè)和校準(zhǔn)機(jī)制，確保本初子午線(xiàn)的準(zhǔn)確性和安定性。使用高精度的丈量?jī)x器和衛(wèi)星觀察武藝，對(duì)本初子午線(xiàn)的地點(diǎn)舉行持續(xù)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)覺(jué)由于月球地質(zhì)活動(dòng)、天體引力影響等要素招致的地點(diǎn)厘革。

接下去，可以參考地球的時(shí)間單位和計(jì)時(shí)端正，設(shè)立月球時(shí)間單位和計(jì)時(shí)端正，但需依據(jù)月球的特點(diǎn)舉行得當(dāng)調(diào)停。

比如，地球的一天賦為24小時(shí)，每小時(shí)60分鐘，每分鐘60秒。在月球上，由于其自轉(zhuǎn)周期與地球不同，可以依據(jù)月球的自轉(zhuǎn)周期，將月球的一天區(qū)分為得當(dāng)?shù)摹霸虑蛐r(shí)”。假定月球的一個(gè)自轉(zhuǎn)周期相當(dāng)于地球上的約27.3天，那么可以將月球的一天設(shè)定為大抵相當(dāng)于地球上的655.2小時(shí)（27.3天×24小時(shí)/天）。然后，再依據(jù)這個(gè)比例將月球的時(shí)間單位舉行細(xì)分，好比將月球的一小時(shí)區(qū)分為多少“月球分鐘”和“月球秒”。

同時(shí)，思索到月球上的活動(dòng)和事情節(jié)奏約莫與地球不同，計(jì)時(shí)單位的定名也可以具有月球特征。比如，可以將月球的一小時(shí)稱(chēng)為“月時(shí)”，一分鐘稱(chēng)為“月分”，一秒稱(chēng)為“月秒”，以便于月球上的事情職員和科研職員了解和使用。

最緊張的一點(diǎn)是，創(chuàng)建與地球時(shí)間的換算干系，這也是處理本文開(kāi)頭提出的成績(jī)的緊張：為了便利與地球舉行時(shí)間交換和協(xié)作，必要?jiǎng)?chuàng)建月球時(shí)間與地球時(shí)間之間的換算公式和比力表。比如，當(dāng)曉得地球上的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)，可以經(jīng)過(guò)特定的算法快速盤(pán)算出對(duì)應(yīng)的月球時(shí)間；反之，當(dāng)曉得月球時(shí)間時(shí)，也能準(zhǔn)確地?fù)Q算回地球時(shí)間。

可以依據(jù)月球和地球的自轉(zhuǎn)周期比例以及計(jì)時(shí)單位的界說(shuō)，訂定具體的換算端正。比如，假如地球上的1小時(shí)相當(dāng)于月球上的約27.3個(gè)“月球分鐘”（655.2小時(shí)÷24小時(shí)≈27.3），那么當(dāng)曉得地球上的時(shí)間是10:00時(shí)，可以經(jīng)過(guò)乘以這個(gè)換算比例來(lái)盤(pán)算出月球上大抵對(duì)應(yīng)的時(shí)間。

只管這些原理看似簡(jiǎn)便，但實(shí)踐換算歷程約豈十分繁復(fù)，必要更準(zhǔn)確和繁復(fù)的算法。我們用不動(dòng)手工盤(pán)算，只需創(chuàng)建一個(gè)專(zhuān)門(mén)的時(shí)間換算數(shù)據(jù)庫(kù)或軟件東西，以便在月球和地球之間舉行快速、準(zhǔn)確的時(shí)間轉(zhuǎn)換。這個(gè)東西可以集成到月球上的通訊裝備、盤(pán)算機(jī)體系以及與地球舉行數(shù)據(jù)交互的平臺(tái)中，便利事情職員隨時(shí)舉行時(shí)間查詢(xún)和換算。

NASA假想的月球定居點(diǎn)，有約莫由中國(guó)賣(mài)力完成

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，設(shè)定月球時(shí)間體系，是一個(gè)巨大的體系性工程，不僅必要刁悍的空天才能作為支持，更必要國(guó)際互助。

2024年的美國(guó)，并不是1969年航空航天遺址到達(dá)極點(diǎn)，綜合國(guó)力到達(dá)極點(diǎn)的美國(guó)。1969年，美國(guó)完成了人類(lèi)初次登月，波音747作為劃年代的四倡導(dǎo)機(jī)巨型客機(jī)首飛，C-5“銀河”巨型軍用運(yùn)輸機(jī)初次升空，SR-71“黑鳥(niǎo)”偵察機(jī)也以其超快的速率獨(dú)步于世。

而在2024年，美國(guó)的SLS重型火箭仍然經(jīng)常跳票，波音星際客機(jī)奉上天的兩名宇航員也被困在國(guó)際空間站尚未歸來(lái)回頭。與此同時(shí)，中國(guó)的嫦娥六號(hào)以前告捷從月球反面取土，美國(guó)卻取消了已組裝完成的“毒蛇”月球車(chē)。在這些看似不靠譜的事變上，美國(guó)反而體現(xiàn)得越來(lái)越“靠譜”。

固然，我們不會(huì)置疑Space X強(qiáng)可敵國(guó)的航天才能。但設(shè)定月球時(shí)間體系，絕非Space X一己之力所能完成的遺址。我們有富裕來(lái)由猜疑，美國(guó)事否有充足的才能引領(lǐng)天下各國(guó)，創(chuàng)建一套基于美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的月球時(shí)間體系。

以往很多天下標(biāo)準(zhǔn)和端正由盎格魯-撒克遜同盟來(lái)訂定，如今年代變了，中國(guó)為什么不克不及在設(shè)立月球時(shí)間體系這一干系全人類(lèi)的根天性項(xiàng)目上，勇于承繼，做出本人的奉獻(xiàn)？

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