Время на Марсе течет иначе: опубликованы первые точные расчеты

Ученые из Национального института стандартов и технологий США (NIST) впервые рассчитали, как именно идет время на Марсе по сравнению с Землей. Исследование, опубликованное в Astronomical Journal, показывает: марсианские сутки проходят примерно на 477 микросекунд быстрее, однако из-за вытянутой орбиты планеты это значение может меняться на ±226 микросекунд в течение марсианского года.

Работа продолжает исследование 2024 года, в котором специалисты определили точное время для Луны. Теперь ученые хотят создать основу для будущих систем навигации и связи, которые смогут работать не только на Земле, но и на Марсе.

Разница в ходе времени обусловлена законами общей теории относительности: чем слабее гравитация, тем быстрее идут часы. Сила тяжести на Марсе в пять раз меньше земной, поэтому время течет чуть быстрее. Сказывается и орбита — она значительно более вытянутая, чем земная, а на движение планеты дополнительно влияют Земля и Луна.

Чтобы получить точные значения, физики Нил Эшби и Биджунат Патла выбрали условную «нулевую точку» на поверхности Марса и учли гравитацию, скорость движения планеты и влияние массивных тел в Солнечной системе. Расчеты оказались сложнее, чем для Луны: в отличие от почти стабильной земной орбиты, траектория Марса постоянно меняется из-за взаимодействия нескольких тел — задачу трудно решить аналитически.

Хотя доли миллисекунды кажутся незначительными, такие различия критичны для систем высокой точности. На Земле, например, сети связи и навигации требуют синхронизации с точностью до десятых долей микросекунды. В будущем, когда человечество начнет создавать сети связи между планетами, такие расчеты станут основой «межпланетного времени».

Пока сигнал между Землей и Марсом идет от четырех до двадцати четырех минут, и взаимодействие напоминает эпоху допароходной почты. Но точное понимание марсианского времени позволит однажды сделать такие коммуникации ближе к реальному времени и улучшит навигацию для будущих марсианских миссий.

По словам исследователей, эти данные важны не только для инженерии, но и для самой физики: они демонстрируют, как работает теория относительности в практических задачах и как гравитация и движение планет меняют течение времени.