La Luna potrebbe avere un fuso orario. Ci stiamo avviando verso una nuova era di esplorazione lunare, con dozzine di missioni lunari pianificate per il prossimo decennio. Tra queste c’è l’Europa con la stazione lunare Gateway e la navicella spaziale Orion.
Ci saranno dozzine di missioni che opereranno sia sulla Luna che intorno. Queste avranno bisogno di comunicare tra di loro e fissare le loro posizioni indipendentemente dalla Terra. La nuova era di esplorazione lunare richiederà il suo tempo.
Le organizzazioni spaziali stanno iniziando a considerare come tenere il tempo sulla Luna. La discussione è cominciata presso il centro tecnologico ESTEC dell‘ESA nei Paesi Bassi lo scorso novembre. Questa fa parte di un progetto più ampio, che ha come scopo quello di concordare un’architettura comune il “LunaNet”. Il progetto deve coprire i servizi di navigazione e comunicazione lunare.
La Luna e la sua esplorazione
Javier Ventura-Traveset, Moonlight Navigation dell’ESA Manager, che coordina i contributi dell’ESA a LunaNet, ha spiegato che: “Il LunaNet è un insieme di protocolli e requisiti reciprocamente concordati, informazioni che consentono alle future missioni lunari di lavorare insieme. In maniera concettuale è simile a quello che abbiamo fatto sulla Terra per l’uso congiunto di GPS e Galileo”.
Javier Ventura-Traveset, continua spiegando che: “Ora, nel contesto lunare, abbiamo l’opportunità di concordare il nostro approccio all’interoperabilità fin dall’inizio, prima che i sistemi vengano effettivamente implementati”.
Pietro Giordano, ingegnere dei sistemi di navigazione dell’ESA, ha aggiunto che: “Il tempismo è un elemento cruciale. Durante l’incontro all’ESTEC, abbiamo concordato l’importanza, e l’urgenza, di definire un tempo di riferimento lunare comune, che sia accettato a livello internazionale e verso il quale tutti i sistemi e gli utenti lunari possano fare riferimento. Per far ciò è stato avviato uno sforzo internazionale congiunto per raggiungere questo obiettivo”.
Tutte le missioni sulla Luna, fino ad ora, hanno utilizzato una scala temporale terrestre, attraverso le antenne nello spazio profondo. Queste venivano utilizzate per mantenere i cronometri di bordo sincronizzati con l’ora terrestre e allo stesso tempo per facilitare le comunicazioni bidirezionali. Questo modo di lavorare non sarà tuttavia sostenibile in un ambiente lunare.
La Luna e il programma Moonlight
Wael-El Daly, ingegnere di sistema per il Moonlight ha spiegato che: “L‘ESA sta sviluppando, attraverso il suo programma Moonlight, un servizio di comunicazione e navigazione lunare. Questo consentirà alle missioni di mantenere i collegamenti da e verso la Terra, e guidarli nel loro cammino intorno alla Luna e sulla superficie. Ma il Moonlight avrà anche bisogno di una scala temporale comune condivisa, per poter unificare le missioni e facilitare la correzione della posizione”.
Il Moonlight sarà affiancato in orbita lunare da un servizio similare fornito dalla NASA, il Lunar Communications Relay and Navigation System. I due sistemi, per massimizzare l’interoperabilità, dovrebbero utilizzare la stessa scala temporale, insieme alle molte altre missioni sia con che senza equipaggio.
L’orario della Luna e della Terra
Jörg Hahn, capo ingegnere Galileo dell‘ESA e anche consulente sugli aspetti del tempo lunare, ha commentato che: “L’interoperabilità dei frame di riferimento temporali e geodetici è stata raggiunta con successo qui sulla Terra per i sistemi globali di navigazione satellitare. L’esperienza di questo successo può essere riutilizzata per i futuri sistemi lunari tecnici a lungo termine, anche se il cronometraggio stabile sulla Luna solleverà le sue sfide uniche. Come tenere conto del fatto che il tempo passa in un modo diverso sulla Luna, a causa del suo peso specifico e degli effetti di velocità”.
La cronologia lunare
Tra gli argomenti attualmente in discussione c’è quello di decidere se una singola organizzazione debba essere allo stesso modo responsabile dell’impostazione e del mantenimento dell’ora lunare. Inoltre, bisogna decidere se l’ora lunare debba essere impostata su una base indipendente sulla Luna o sincronizzata con la Terra.
Il team internazionale che lavora sull’argomento dovrà affrontare notevoli problemi tecnici. Ad esempio, gli orologi sulla Luna funzionano più velocemente dei loro equivalenti terrestri, guadagnando circa 56 microsecondi o milionesimi di secondo al giorno. La loro velocità esatta dipende dalla loro posizione sulla Luna. Infatti, ticchettano in modo diverso sulla superficie lunare rispetto all’orbita.
Bernhard Hufenbach, membro del Moonlight Management Team del Directorate of Human and Robotic Exploration dell’ESA, ha spiegato che: “Il sistema temporale concordato dovrà essere pratico anche per gli astronauti. Nella regione equatoriale ogni giorno dura 29,5 giorni, comprese le gelide notti lunari di due settimane. Avendo stabilito un sistema di orario di lavoro per la Luna, possiamo continuare a fare lo stesso per altre destinazioni planetarie”.
La comunità internazionale, per lavorare congiuntamente, dovrà anche stabilirsi su un “quadro di riferimento selenocentrico” comune, simile al ruolo svolto sulla Terra dall’International Terrestrial Reference Frame. Questo consente la misurazione coerente di distanze precise tra i punti del nostro pianeta.
Conclusioni
Javier Ventura-Traveset, conclude spiegando che: “Nel corso della storia umana, l’esplorazione è stata in realtà un fattore chiave per il miglioramento del cronometraggio e dei modelli di riferimento geodetici. È certamente sarà un momento entusiasmante farlo ora per la Luna. Lavoreremo per definire una scala temporale concordata a livello internazionale e un riferimento selenocentrico comune, che non solo garantirà l’interoperabilità tra i diversi sistemi di navigazione lunare, ma che favorirà anche un gran numero di opportunità di ricerca e applicazioni nello spazio cislunare”.
FONTE:
https://www.esa.int/Applications/Navigation/Telling_time_on_the_Moon
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