月面での生活では時計が役に立たない? アルテミス計画で必要な「月時間」の求め方

Munenori Taniguchi

Specialカルチャーテクノロジー

地球と月では時間の進み方が違う

月面は地球上よりも重力が弱いことから、「時間の流れ方が地球よりも早まる」のです。この時間の流れ方は月の地点によっても微妙に変わるのですが、ESAは月面での時間の流れは、1日(24時間)あたり56マイクロ秒早く時間が進むと説明しています。月に原子時計を置いて、地球のそれと比較すれば、毎日56マイクロ秒ずつズレていくということです。

アルテミス計画では、月および月軌道において数十もの探査ミッションが計画されています。これらの活動においては、互いに通信を確立し、互いの位置を特定するために、どのように時間を刻むべきかを考えておかなければなりません。

欧州宇宙機関(以下、ESA)は、この問題を解決すべく、将来の月および周辺での活動における独自の時間を設定する「Moonlight」と呼ばれる取り組みを始めています。この取り組みは、月面通信およびナビゲーションサービスをカバーする国際的な通信システム「LunaNet」との相互接続、月面版GPSとでもいうべきサービスの実現を目指しています。

Moonlightは、いくつかの人工衛星を使い、月面に作られる飛行士の拠点周辺に通信およびナビゲーション用のネットワークを構築します。そしてこのサービスを機能させるためには、拠点と衛星の両方が時刻を同期させる必要があります。

これを実現するために、ESAはLunar Pathfinderと呼ばれる技術実証用の衛星を打ち上げる予定です。この衛星は、地球上でGPSとGalileo衛星が相互連携してナビゲーションサービスを提供するのと同じように、NASAのLunaNetを構築するためのアーキテクチャーであるLunar Communications Relay and Navigation System(LCRNS)と、Moonloghtを連携、相互運用性を高めるための初期運用データを提供することを目的の一つとしています。そしていずれは、4基のMoonlight衛星でLCRNSとの連携運用を計画しています。

ESAは最終的にMoonlightプロジェクトで設定・提案する時間システムが、将来の月標準時として世界に受け入れられることを望んでいます。そのため、現在はこの月標準時ともいえる時刻設定をどのように行うかが検討されています。

例えば、そのままでは地球よりも早く進んでしまう月の標準時を、独立した状態で定めるのか、それとも定期的に時間の進み方の違いを吸収して、地球と同期させるべきなのか。そして、月標準時となる時間の設定や維持運用を国際的な連携で行うのか、それとも一つの組織で責任を負うのかといったことが検討されています。ただ、技術的には、これらの問題の解決は難しいことではないでしょう。月の時間のズレは予測可能であり、修正することができます。

将来は「火星時間」も必要になるはず

月におけるこうした取り組みと、それによって得られる知見は、将来の深宇宙探査にも流用できるものになります。アルテミス計画では、月への有人探査と月における持続的な生活基盤の構築、資源開発などが計画に含まれていますが、その先には月が火星や深宇宙探査の前線基地になることも想定されています。

いつか、火星に宇宙飛行士を送り届け、火星にも持続可能な生活基盤を構築するとなれば、当然ながらそこで必要な時間を設定することになります。このとき、月における標準時の設定で得た経験が活かされることでしょう。
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Munenori Taniguchi

ライター。ガジェット全般、宇宙、科学、音楽、モータースポーツetc.、電気・ネットワーク技術者。
実績媒体:TechnoEdge、Gadget Gate、Engadget日本版、Autoblog日本版、Forbes JAPAN他 Twitter:@mu_taniguchi

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