Che ore sono sulla Luna? Come e perché stabilire un tempo lunare universale

Per realizzare una base sulla Luna c’è bisogno di capire che ore sono sul nostro satellite. In vista della missione Artemis, la Nasa sta pensando alla realizzazione di un insediamento permanente. Sincronizzare gli orologi per le missioni lunari diventa quindi un aspetto importantissimo. Ma come si fa a capire che ore sono sulla Luna? Gli scienziati da diverso tempo stanno cercando un sistema per creare un tempo lunare universale.

Le prossime missioni lunari

I prossimi programmi spaziali prevedono anche missioni lunari. Una delle più importanti è Artemis, che prevede di riportare l’uomo sul nostro satellite, dopo più di 50 dall’ultima missione Apollo. Inoltre, è previsto il lancio del Lunar Gateway, la prima stazione spaziale nell’orbita lunare che rientra nel programma Artemis e che servirà da unità operativa permanente per gli astronauti diretti verso la Luna e poi anche verso Marte. Poiché in futuro ci saranno più missioni e più velivoli che lavoreranno insieme, diventerà fondamentale per le agenzie spaziali rintracciarli attraverso la navigazione satellitare, che si basa su segnali temporali molto precisi.

Perché è necessario stabilire un tempo lunare?

In una missione lunare o in presenza di sistemi robotizzati o satelliti, è importante stabilire una sincronizzazione temporale tra la Luna e la base Terra. Tutte le attività che si svolgono sulla Luna quindi hanno bisogno di un tempo lunare universale. L’Esa da tempo sta cercando di creare un cronometro condiviso e ha annunciato che le agenzie spaziali globali sono impegnate per studiare il modo migliore per stabilire l’ora sulla Luna. Lo scorso novembre durante un incontro presso il centro tecnologico Estec (Centro europeo di ricerca e tecnologia spaziale) dell’Esa nei Paesi Bassi si è discusso proprio di questo. La Nasa e l’Esa sono attualmente impegnate per stabilire un’architettura comune per coprire i servizi di comunicazione e navigazione lunare.

Come determinare l’ora sulla Luna?

I partecipanti all’incontro hanno stabilito di voler trovare un tempo di riferimento comune per la Luna a partire dal servisio LunaNet della Nasa, ovvero un insieme di protocolli e requisiti che permetteranno alle prossime missioni lunari di lavorare insieme. Sulla Terra tutti i sistemi di navigazione satellitare hanno degli standard temporali fissi e sono tutti sincronizzati. Il sistema di calcolo del tempo è condiviso da tutti i sistemi satellitari del pianeta, tra cui il Galileo dell’Europa, il Gps degli Stati Uniti e il Tempo Coordinato Universale (UTC) che fissa il tempo coordinato sulla Terra e in base a cui si sincronizzano tutti gli orologi terrestri. La stessa cosa può essere fatta anche sulla Luna, trovando un tempo condiviso universale, in modo che tutti i sistemi lunari possano prenderlo come riferimento.

Come si misura oggi il tempo sulla Luna

La Luna, come il resto dello spazio, non ha un suo orario, ma nelle missioni spaziali si utilizza una scala temporale che si basa sulla rotazione terrestre, ovvero la scala fissata dall’UTC. Questo significa che oggi le missioni lunari sono gestite con una scala temporale terrestre. I cronometri a bordo sono quindi sincronizzati con l’orario del nostro pianeta. Il problema è che, per le prossime missioni lunari, questo metodo potrebbe creare dei problemi. Nei prossimi anni il programma Artemis invierà astronauti che vivranno in un campo della base lunare. Ci saranno missioni contemporanee sulla Luna o intorno ad essa che spesso saranno in comunicazione tra di loro anche per fare operazioni e osservazioni congiunte. Ecco perché diventerà fondamentale utilizzare la stessa scala temporale, condivisa da tutte le missioni e da tutti gli equipaggi. Il cronometraggio renderà la navigazione più accurata e permetterà di stabilire con esattezza la posizione sulla base dei segnali inviati dai satelliti.

Il problema dell’orario sulla Luna

Misurare l’orario sulla Luna con il metodo UTC non garantisce la massima precisione. Infatti, è un metodo adatto quando la Luna ospita missioni di un solo Paese. Ma se le missioni internazionali si incontrano e devono comunicare tra di loro, questo metodo creerebbe confusione a causa del fuso orario tra i Paesi. Inoltre, gli orologi sulla Luna funzionano a velocità diverse rispetto a quelli sulla Terra. A causa del campo gravitazionale meno intenso, gli orologi sulla Luna sono più veloci di quelli sulla Terra. Sulle 24 ore terrestri, un orologio sulla Luna sarebbe in anticipo di circa 56 microsecondi. Ecco perché non è corretto riferire il tempo lunare a quello terrestre.

Perché finora non è stato creato un tempo lunare universale?

Secondo l’Esa è importante che sia un’unica agenzia a stabilire la modalità di calcolo del tempo lunare, che poi verrebbe applicato anche al resto dello spazio. Serve quindi un quadro di riferimento comune, ma crearlo non è semplice. Si deve ancora discutere di aspetti che riguardano la determinazione e il mantenimento dell’ora lunare. Inoltre, si deve tenere conto della maggiore velocità degli orologi sulla Luna e della dipendenza della velocità dalla posizione sul nostro satellite. Il tempo lunare attualmente è in corso di definizione, ma non è chiaro se debba essere dipendente o indipendente dall’ora terrestre.

Soluzioni possibili

La definizione del tempo lunare potrebbe avvenire in diversi modi. Ad esempio, potrebbero essere installati almeno tre orologi che seguono il ritmo lunare, i cui output verrebbero poi combinati con un algoritmo per generare un unico orologio. Oppure, il tempo lunare potrebbe essere stabilito in funzione di quello terrestre, quindi si potrebbe sincronizzare l’orario lunare con l’UTC a intervalli regolari. Ma cosa accadrebbe se per qualche motivo si perdesse la connessione con la Terra? In questo caso gli orologi lunari non funzionerebbero più correttamente, per questo una soluzione migliore potrebbe essere la definizione di un tempo indipendente dalla Terra.

La definizione di un tempo lunare

Avere un tempo solo lunare garantirebbe comunicazioni e navigazioni più precise e sicure. Inoltre, il tempo indipendente potrebbe essere applicato anche al resto dello spazio, per esempio su Marte. Anche i giorni lunari quindi sarebbero definiti secondo standard diversi da quelli usati per la Terra. Ma al momento non esiste ancora una definizione del tempo lunare. Ciò non toglie importanza al tempo terrestre. Questo resterebbe comunque fondamentale per gli astronauti soprattutto per la regolazione biologica dell ciclo del sonno.