Почему для луны нужно создать отдельный часовой пояс - techno

Как ученые изучают Луну

В ближайшие несколько лет на Луну будет отправлено огромное количество научных аппаратов. Например, несколько лет назад мы опубликовали статью о том, что в 2023 году агентство NASA запустит луноход Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) для поиска воды внутри кратера Нобиле. Эта инициатива все еще в силе, только дата запуска была перемещена на ноябрь 2024 года — для отправки этого аппарата на Луну будет использована ракета-носитель Falcon Heavy от SpaceX.

Луноход VIPER

В будущем на Луну будут отправлены не только исследовательские роботы, но и люди. В 2025 году планируется провести третий этап космической программы «Артемида» по возвращению людей на поверхность земного спутника. В рамках этого этапа в космос будут отправлены шесть астронавтов, двое из которых совершат посадку на Луну при помощи космического корабля SpaceX Starship. Впоследствии будут совершены еще три миссии в рамках «Артемиды», в рамках которых астронавты доставят модули окололунной станции «Lunar Gateway».

План третьего этапа программы «Артемида». На изображении указана старая дата — сейчас она перенесена на 2025 год

Не будет лишним упоминание станции «Gateway», которая будет построена на орбите Луны силами специалистов из США, Канады, Европы и Японии. По предварительным данным, он будет состоять из девяти модулей — их планируют отправлять и стыковать постепенно. Космическая станция на орбите Луны будет важна как для осуществления целей программы «Артемида», так и для последующих полетов на Марс.

Примерный внешний вид окололунной станции «Gateway»

Хотите узнать, как NASA будет строить лунную станцию Gateway? Смотрите это видео.

Выход России из проекта МКС

12 апреля 2021 года, на совещании у президента Российской Федерации, было принято решение о выходе России из проекта МКС после 2024 года. Это решение было принято исходя из технического состояния модулей станции, а так же слишком больших затрат на обслуживание устаревших частей.

Россия будет работать над своей национальной орбитальной космической станцией. Планируется, что в ее состав войдут как минимум пять модулей: базовый, целевой производственный, склад материального обеспечения, платформа для сборки, запуска, приема и обслуживания космических аппаратов, а также один коммерческий модуль для размещения четырех туристов.

Понятие часово́й по́яс

Понятие часово́й по́яс имеет два основных значения:

Географи́ческий часовой пояс — условная полоса на земной поверхности шириной ровно ( относительно среднего меридиана). Средним меридианом нулевого часового пояса считается гринвичский меридиан.
Администрати́вный часовой пояс — участок земной поверхности, на котором в соответствии с некоторым законом установлено определённое официальное время. Как правило, в понятие административного часового пояса включается ещё и совпадение даты — в этом случае, например, пояса и будут считаться различными, хотя в них действует одинаковое время суток.

Формирование часовых поясов (часовых зон — time zones) связано со стремлением, с одной стороны, учитывать вращение Земли вокруг своей оси, а с другой стороны, определить территории (временные зоны) с примерно одинаковым местным солнечным временем таким образом, чтобы различия по времени между ними были кратны одному часу. В результате было достигнуто решение, что должно быть 24 административных часовых пояса и каждый из них должен более или менее совпадать с географическим часовым поясом. За точку отсчёта был принят гринвичский меридиан — нулевой меридиан, который проходит через Гринвичскую обсерваторию в пригороде Лондона. Отсчёт часовых поясов происходит с Запада на Восток. При перемещении на запад от нулевого меридиана, стрелка часов перемещается вперёд, при перемещении на Восток – назад. Линия перемены дат проходит на карте мира между Россией и США.

Сейчас поясное время устанавливается относительно всемирного координированного времени (UTC), введённого взамен времени по Гринвичу (GMT). Шкала UTC базируется на равномерной шкале атомного времени (TAI) и более удобна для гражданского использования. Часовые пояса относительно нулевого меридиана выражаются как положительное (к востоку) и отрицательное (к западу) смещение от UTC. Для территорий часового пояса, где используется перевод часов на летнее время, смещение относительно UTC на летний период меняется.

Принципы разграничения

В основу современной системы часовых поясов положено всемирное координированное время, от которого зависит время всех поясов. Чтобы не вводить местное солнечное время для каждого значения долготы, поверхность Земли условно поделена на 24 часовых пояса, местное время на границах которых изменяется ровно на 1 час. Географические часовые пояса ограничиваются меридианами, проходящими на восточнее и западнее среднего меридиана каждого пояса, причём в зоне гринвичского меридиана действует всемирное время. Однако в реальности, для сохранения единого времени в пределах одной административной территории или группы территорий, границы поясов не совпадают с теоретическими граничными меридианами.

Реальное количество часовых поясов больше 24, так как в ряде стран правило целочисленной разницы в часах от всемирного времени нарушается — местное время кратно получасу или четверти часа. Кроме того, вблизи линии перемены даты в Тихом океане есть территории, использующие время дополнительных поясов: +13 и даже +14 часов.

Местами некоторые часовые пояса пропадают — время этих поясов не используется, что характерно для малонаселённых регионов, находящихся выше широты приблизительно 60°, например: Аляска, Гренландия, северные регионы России. На Северном и Южном полюсах меридианы сходятся в одной точке, поэтому там понятия часовых поясов и местного солнечного времени теряют смысл. Например, на станции Амундсен-Скотт (Южный полюс) действует время Новой Зеландии.

Летнее время

Дополнительную неоднозначность в систему часовых поясов вносит использование во многих странах летнего времени. При переходе на летнее время происходит смещение своего времени относительно всемирного. При этом не везде переход на летнее время и обратно осуществляется одновременно. Кроме того, если в южном полушарии лето, то в северном полушарии зима, и наоборот.

Источники[править]

Оригинальный репортаж Викиновостей

Эта статья опубликована в Викиновостях и содержит эксклюзивный репортаж и исследования, написанные одним из участников нашего проекта специально для Викиновостей.

Если автор репортажа не указал свои источники, источником информации является он сам. Вы можете узнать, кто создал эту статью, из истории статьи: тот, кто её внёс эту правку, и является автором статьи. Если у вас есть замечания или предложения, первым делом напишите о них на странице обсуждения. Если у автора имелись в распоряжении не все факты, дополните статью известной вам информацией. Если с течением времени ситуация изменилась, напишите о новых фактах в новой статье. Если у вас есть вопросы к участникам русских Викиновостей, напишите на форум.

Почему космонавты находятся в невесомости?

Состояние невесомости на МКС возникает не из-за «отсутствия гравитации», а за счёт движения по круговой орбите с первой космической скоростью, то есть космонавты как бы постоянно «падают вперёд» со скоростью 7,9 км/с.

Сколько сейчас космонавтов на мкс?

Список космонавтов и астронавтов, посещавших МКС

страны	число космонавтов	двукратное посещение
США	152	63
Россия	49	17
Япония	9	2
Канада	8	2

Сколько денег получает космонавт?

Издание, ссылаясь на указанный документ, отмечает, что оклад кандидата в космонавты составляет 60,9 тысячи рублей, космонавта — 63,8 тысячи, а инструктор-космонавта — 88,45 тысячи рублей. Также они могут получать ежемесячную надбавку в размере до четверти оклада и тринадцатую зарплату.

Сколько людей было на мкс?

Начиная с первой долговременной экспедиции в ноябре 2000 года там постоянно живут и работают, сменяясь, космонавты и астронавты. На сегодняшний день на орбитальную станцию слетали 243 человека из 19 стран. На МКС проведено примерно 3 тысячи научных экспериментов.

Сколько стоит международная космическая станция?

150 миллиардов USD

МКС и ее экипаж

Экипаж МКС состоит из космонавтов и астронавтов из разных стран-участниц программы. Команда МКС обычно состоит из 6 человек. Каждый экипаж проводит на станции около 6 месяцев, после чего происходит смена.

Космонавты: представители Роскосмоса — российская космическая агентство. В основном они отвечают за управление станцией и выполнение задач, связанных с российскими модулями станции. Космонавты из Роскосмоса обычно обучаются и работают по Московскому стандартному времени, так как Россия занимает большую часть территории Московского временного пояса.
Астронавты: представители NASA — Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США. Они выполняют задачи, связанные с американскими модулями станции и участвуют в научных исследованиях. Астронавты из NASA обычно работают по координированному всемирному времени, так как главный центр управления МКС находится в Хьюстоне, штат Техас.

Вместе космонавты и астронавты составляют команду МКС, которая должна эффективно сотрудничать и выполнять задачи на станции. Каждый член экипажа имеет свои обязанности, такие как проведение научных экспериментов, обслуживание оборудования, поддержка жизнедеятельности станции, а также выполнение различных протокольных и административных задач.

Атомные часы и межпланетная GPS

Атомные часы, изобретённые ещё в 1949 году (современный вариант, основанный на электромагнитных переходах в атоме цезия-133, существует с 1955 года), исключительно точны и отстают примерно на 1 секунду за 10 миллионов лет. Именно поэтому такие часы, однажды откалиброванные на Земле, больше никогда не потребуется сверять с ЦУПом и «подводить стрелки». На Хабре есть исчерпывающая и очень интересная статья (+260) об устройстве атомных часов, и вот как они могут использоваться при организации межпланетного и даже межгалактического GPS:

На этой иллюстрации с сайта Лаборатории Реактивного Движения (JPL) объяснено как работа спутников координируется при помощи атомных часов для глубокого космоса (Deep Space Atomic Clock). Эти часы, разработанные в NASA под руководством Эрика Бёрта, описаны в статье из журнала «Nature» в июне 2021 года. В 2019 году такие часы были выведены в космос и показали абсолютно стабильную работу в течение 23 дней. По мысли Бёрта и его коллег, такие часы следует устанавливать на орбитальном корабле, который бы оперативно координировал посадку спускаемых аппаратов на другие планеты. Часы Бёрта нечувствительны к космическому излучению и перепадам температуры, а при посадке роботизированных или пилотируемых экспедиций именно «локальный» GPS позволил бы справиться со сложными атмосферными условиями и не промахнуться мимо выбранной посадочной площадки. В настоящее время разрабатывается улучшенная модель таких атомных часов (Deep Space Atomic Clock 2). Эти часы планируется установить на корабле VERITAS, который отправится на Венеру, составит полную топографическую карту планеты и совершит посадку. Бёрт считает, что в дальнейшем нужно будет проверить, насколько долго и стабильно проработают атомные часы после посадки, так как именно такой метод «засевания» новых планет атомными часами в будущем позволил бы использовать их в качестве маячков при высадке на Луну или планеты и при обустройстве колоний.

Марсианская миссия

Значимым событием в 2021 г. для китайской космонавтики стал марсианский проект. 23 июля 2020 г. с космодрома Вэньчан на острове Хайнань был запущен первый китайский космический аппарат для исследований Марса «Тяньвэнь-1», состоящий из орбитального модуля, посадочной капсулы и марсохода. В конце февраля 2021 г. «Тяньвэнь-1» успешно вышел на орбиту Марса, а в мае осуществил запланированную посадку на его поверхность. Как отмечает профессор Цзян Минцзин, который руководил командой специалистов по разработке технологии мягкой посадки на Марс, основные проблемы случаются именно на данной стадии, что приводило к тому, что примерно половина попыток оканчивалась неудачно. Для того чтобы обеспечить успешную посадку, китайским ученым пришлось проводить исследования более двух лет, а также смоделировать поверхность Марса, чтобы опытным путем проверить все потенциальные проблемы. Вплоть до настоящего времени китайский марсоход «Чжужун» продвинулся на более чем на 1700 м по Марсу, проводя изучение поверхности и отправляя на Землю фотографии и другую информацию.

Китай осуществляет свою марсианскую программу самостоятельно, перспектив по сотрудничеству с Россией в этом направлении пока не просматривается. Это обусловлено тем, что ранее Россия сотрудничала с Европейским космическим агентством, но программа сотрудничества была отменена европейской стороной после начала специальной военной операции на Украине. Глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин заявил, что Россия может самостоятельно осуществить марсианский проект с технической точки зрения и требуется только инвестор, в качестве которого могли бы выступить страны Персидского залива или КНР. Однако вызывает сомнения тот факт, что Китай проявит интерес к инвестициям в российский марсианский проект, поскольку уже реализовывает свой аналогичный. Окно возможностей российско-китайского сотрудничества по марсианской программе скорее заключается в технологической, нежели инвестиционной сфере.

С Земли мы видим немногим больше половины Луны

Большинство справочников упоминают, что из-за того, что Луна вращается только один раз во время каждого витка вокруг Земли, мы никогда не видим больше половины всей ее поверхности. По правде говоря, нам удается увидеть больше во время ее прохождения по эллиптической орбите, а именно 59 процентов.

Скорость вращения Луны является одинаковой, но не ее частота вращения, что позволяет нам увидеть только край диска время от времени. Другими словами, два движения не происходят совершенно синхронно, несмотря на то, что они сходятся к концу месяца. Этот эффект называется либрация по долготе.

Таким образом, Луна колеблется в направлении востока и запада, позволяя нам увидеть чуть дальше по долготе с каждого края. Оставшийся 41 процент мы никогда не увидим с Земли, а если бы кто-то находился на той стороне Луны, то он бы ни за что не увидел Землю.

Как в космосе течет время, и почему так происходит

В 1915 году Альберт Эйнштейн представил свою работу, над которой работал много времени — Общую теорию относительности.

Ученые и не могли подумать, что после этого представление о мире настолько резко поменяется. Но тяжелее всего тогда было доказать на практике, так как первые полеты и запуски МКС начались намного позже.

Изначально ее название было “К термодинамике движущихся тел”, но только после подробного исследования другими учеными было принято переименовать для простоты и узнаваемости на теорию относительности.

Эта тема изучалась и другими физиками, например, Филиппом Ленардом, Дж. Дж. Томпсоном и другими. Позже они получили Нобелевскую премию в изучении.

Схема возникновения теории относительности Энштейна:

Поэтому, благодаря постулатам известного физика можно сделать такие выводы:

Под воздействием гравитации пространство-время в любом случае искривляется. Другими словами, в зависимости от силы гравитационных полей будут происходить изменения. Так, на Земле время идет медленнее относительно своей орбиты, потому что сила притяжения куда сильнее.

При движении определенного объекта на орбите наблюдается такой эффект, как релятивистское замедление времени. То есть, когда происходит перемещение тела, которое не имеет нулевую скорость, время и физические процессы ощущаются и происходят медленнее.

Теория напрямую конфликтовала с уже принятыми законами термодинамики на то время, отчего сначала она вызвала сомнения. Но чем дальше проходит изучение окружающего мира, тем больше возникает противоречий с прошлыми открытиями.

Эйнштейн своей работой поспорил с давним галилеевским принципом относительности. Раньше считалось, что все системы отсчета происходят одинаково вне зависимости от места.

Можно представить ситуацию, именуемую парадоксом близнецов. Например, представим двух людей с одинаковым возрастом. Кто-то из них отправляется на орбиту Земли на определенное время. Возвращаясь, оставшийся на поверхности будет выглядеть старше.

Такое происходит в полете в обыкновенном самолете, но разница между людьми не заметна, так как составляет всего лишь миллиард доли секунд. Но при огромной скорости движения той же МКС или ракеты соотношение способно стать огромным и равняться около целого столетия.

Масса нашей планеты вполне позволяет проводить эксперименты со специально разработанными приборами, так как Земля способна изменить пространство-время вокруг себя. Учеными проверялась эта теория много раз.

Такими маленькими шагами человечество движется к новым вершинам. Но думать, что время вне Земли всегда идет быстрее, лучше не стоит.

Потому что его пространство также, как и наше, напрямую связанное с течением часов. Вблизи черных дыр, например, гравитационное поле настолько сильное, что время там может не просто очень замедлиться, а даже остановиться. Поэтому время в космосе всегда относительно.

Эффекты замедления времени на Земле, схема:

К тому же найти место, где можно было бы измерить течение секунд в нем, почти невозможно, так как требуется такая территория, в поблизости которого не будет никакой гравитации, а воссоздать ее могут звезды, планеты и другие внеземные объекты.

Проблемы с UTC и компьютерным временем

Учитывая, что «U» в UTC означает «универсальный», вы можете подумать, что его использование – идеальное решение для любых временных задач. К сожалению, это не так.

Високосные секунды

Большая проблема с UTC заключается в том, что ему нужно время от времени добавлять дополнительные секунды. Это связано с тем, что атомное время не совсем то же самое, что и солнечное, поскольку вращение Земли со временем постепенно замедляется. Без дополнительных секунд UTC в конечном итоге опередит наблюдаемое солнечное время.

Високосные секунды используются таким образом, чтобы всемирное координированное время никогда не отличалось от солнечного времени более чем на 0,9 секунды. Группа под названием Международная служба вращения Земли и систем отсчета (IERS) отвечает за решение, когда вводить дополнительные секунды.

Первая дополнительная секунда произошла в 1972 году, а всего их было 37. В среднем дополнительная секунда происходит примерно каждые 21 месяц, но они не являются постоянными. Во время дополнительной секунды часы переходят с 23:59:59 на 23:59:60, а затем на 00:00:00 следующего дня.

Очевидно, что добавление дополнительной секунды может вызвать множество проблем с вычислительными системами. Все, что полагается на точное время, или системы, которые не созданы для учета дополнительной секунды, могут иметь серьезные проблемы при возникновении дополнительных секунд. Время Unix игнорирует дополнительные секунды, что означает, что это измерение не является 100-процентным.

Таким образом, продолжаются дискуссии о прекращении этой практики.

Другие временные осложнения

Помимо этого, UTC явно не учитывает многие другие изменения во времени, которые произошли за эти годы. Например:

Часовые пояса были перерисованы с момента их создания, поэтому знание того, сколько времени было в конкретном месте, зависит от того, как давно вы проверяете время.
В случае Самоа целая страна сменила часовые пояса. Он перешел с UTC-11 на UTC + 13 в 2011 году, чтобы лучше соответствовать Австралии и Новой Зеландии.
Некоторые страны раньше переходили на летнее время, но теперь этого не делают. В некоторых регионах или штатах в некоторых регионах может применяться летнее время, а в других – нет. Это означает, что вам нужно точное место, чтобы определить время.
Большая часть (но не весь) мир перешёл на григорианский календарь в 1580-х годах. До этого использовался юлианский календарь, который по-разному интерпретирует даты.

Проблемы такого рода не влияют на то, как вы проверяете, сколько времени сейчас в мире, но они показывают, что время не является статической мерой. Время – чрезвычайно сложная тема, и как бы мы ни старались ее стандартизировать, всегда будут исключения и неточности. Это может быть непросто для компьютеров.

Мы рекомендуем статью Зака Холмана UTC хватит на всех … не так ли? если вы хотите узнать больше о многих сложностях измерения времени.

Расположение и смещения UTC

UTC, как и GMT, основывается на нулевом меридиане. Он не меняется ни для какой формы перехода на летнее время и обычно передается в 24-часовом формате, чтобы избежать путаницы. Он используется пилотами в качестве основного измерения времени – поскольку они так быстро меняют часовые пояса, обращение ко всему в формате UTC не вызывает затруднений.

Каждый другой часовой пояс смещен на определенное количество часов (иногда с шагом в полчаса или даже 15 минут) от всемирного координированного времени. Например, в зимние месяцы восточное стандартное время в Северной Америке на пять часов отстает от всемирного координированного времени. Это выражается как UTC-05: 00 или UTC-5 .

В регионах, где соблюдается летнее время (в некоторых регионах это называется летним временем), их отношение к всемирному координированному времени изменяется в летние месяцы. Например, восточное летнее время в Северной Америке на четыре часа отстает от всемирного координированного времени, поскольку часы переводятся на один час вперед для перехода на летнее время.

В то время как Великобритания, Ирландия, Португалия и некоторые страны Западной Африки согласованы с UTC / GMT в зимние месяцы, те, которые соблюдают летнее время, на один час опережают UTC в летние месяцы. Они используют другое название часового пояса, например, British Summer Time, чтобы сделать это различие.

Самый дальний часовой пояс (первый, кто встречает новый год) – UTC + 14. Острова Лайн в Кирибати (к востоку от Австралии и к югу от Гавайев) находятся в этом часовом поясе. Между тем, последний часовой пояс (последний, кто увидит новый год) – UTC-12. Только необитаемый остров Бейкер и остров Хауленд находятся в этом часовом поясе.

Большинство часовых поясов смещены от UTC с шагом в один час, но это не всегда так. Например, стандартное время Индии – UTC + 05:30 и не меняется на летнее время. Стандартное время Непала – UTC + 05:45, что делает его одним из немногих официальных часовых поясов со смещением на 45 минут.

Кратеры Луны называются по определенным правилам

Лунные кратеры формировались астероидами и кометами, которые сталкивались с Луной. Считается, что только на ближней стороне Луны примерно 300,000 кратеров, шириной больше чем 1 км.

Кратеры называются в честь ученых и исследователей. Например, Кратер Коперника был назван в честь Николая Коперника, польского астронома, который в 1500 годах обнаружил, что планеты движутся вокруг Солнца. Кратер Архимеда назван в честь математика Архимеда, который сделал множество математических открытий в 3 веке до нашей эры.

Традиция присваивать личные имена лунным образованиям началась в 1645 Майклом ван Лангреном (Michael van Langren), Брюссельским инженером, который назвал главные особенности Луны по имени королей и великих людей на Земле. На своей лунной карте он назвал самую большую лунную равнину (Oceanus Procellarum) в честь своего покровителя испанского Филиппа IV.

Но всего шесть лет спустя, Джованни Батиста Рикколи(Giovanni Battista Riccioli) из Болоньи создал свою лунную карту, удалив имена, которые дал ван Лангрен и вместо этого присвоил имена в основном известных астрономов. Его карта стала основой системы, сохранившейся по сей день. В 1939 году, Британская Астрономическая Ассоциация выпустила каталог официально названных лунных формирований. «Кто есть кто на Луне«, указав названия всех образований принятых Международным Астрономическим Союзом(МАС).

На сегодняшний день МАС продолжает решать, какие имена давать кратерам на Луне, наряду с именами для всех астрономических объектов. МАС организует именование каждого конкретного небесного тела вокруг конкретной темы.

Названия кратеров сегодня можно разделить на несколько групп. Как правило, кратеры Луны называли в честь умерших ученых, научных работников и исследователей, которые уже стали известны за свой вклад в соответствующих областях. Так кратеры вокруг кратера Аполло и Моря Москвы на Луне назовут в честь американских астронавтов и русских космонавтов.

Первая и последняя четверть Луны и наполовину не такие яркие, как Полная Луна

Если бы поверхность Луны была бы как совершенно гладкий бильярдный шар, то яркость ее поверхности, была бы везде одинаковой. В таком случае, она бы была в два раза ярче.

Но у Луны очень неровный рельеф, особенно около границы света и тени. Ландшафт Луны пронизан бесчисленными тенями от гор, валунов и даже мельчайших частиц лунной пыли. Кроме того, поверхность Луны покрыта темными областями. В конечном счете, в первой четверти, Луна в 11 раз менее яркая чем, когда она полная. На самом деле Луна немного ярче в первой четверти, чем в последней, так как в этой фазе некоторые части луны отражают свет лучше, чем в других фазах.