Forse uno degli aspetti più affascinanti del nostro universo è la difficoltà intrinseca di misurare il tempo. I secondi scorrono leggermente più velocemente in cima a una montagna rispetto alle valli della Terra. E mentre per noi comuni mortali queste differenze sono irrilevanti, nella nuova corsa allo spazio il discorso cambia drasticamente.
Gli Stati Uniti, la Cina e i loro alleati stanno correndo per stabilire colonie permanenti sulla Luna, e questo mette la questione del tempo di nuovo al centro della scena. Sulla superficie lunare, un singolo giorno terrestre sarebbe circa 56 microsecondi più corto rispetto al nostro pianeta — un numero minuscolo che, però, può portare a notevoli discrepanze nel lungo termine.
Gli scienziati della NASA e dei loro partner internazionali stanno affrontando proprio questo conundrum: non solo è necessario creare un nuovo “fuso orario” lunare, come alcuni titoli suggeriscono, ma un intero nuovo sistema di misurazione del tempo. Questo nuovo “scala temporale” dovrà tener conto del fatto che i secondi scorrono più velocemente sulla Luna.
Un nuovo metodo di misurazione del tempo
L’obiettivo della NASA è di stabilire un metodo standard per il tracciamento del tempo sulla Luna, in modo che tutte le nazioni con progetti spaziali possano concordare. Questo passo è considerato “fondamentale” per le nuove esplorazioni della superficie lunare, con un memorandum della Casa Bianca che ha già chiesto alla NASA di mappare un piano per questa nuova scala temporale entro il 31 dicembre. L’obiettivo è implementare questo sistema entro il 2026, anno in cui la NASA punta a riportare astronauti sulla Luna dopo cinque decenni.
In altre parole, i prossimi mesi potrebbero essere decisivi per capire come mantenere il tempo sulla Luna in modo accurato e concordare quando e dove installare gli orologi lunari.
Perché il tempo è così importante?
Una corretta misurazione del tempo è fondamentale per ogni attività umana sulla Luna. Gli astronauti che esploreranno la superficie dovranno muoversi con precisione e sicurezza, guidare i loro rover e comunicare tra di loro. Tutto questo richiederà un sistema di riferimento temporale che sia specifico per la Luna.
La relatività generale di Einstein ci ha insegnato che la gravità rallenta il tempo. Questo significa che il tempo si muove più lentamente in prossimità di corpi celesti molto massicci, come la Terra, rispetto a corpi più piccoli, come la Luna. Inoltre, il concetto stesso di “secondo” è una convenzione umana che non è sempre facile da misurare, specialmente in condizioni spaziali diverse.
Sulla Terra, gli scienziati hanno risolto le complicazioni legate alla relatività utilizzando centinaia di orologi atomici posizionati in varie località. Questi strumenti precisissimi utilizzano la vibrazione degli atomi per misurare il passare del tempo. Per la Luna, però, gli scienziati non cercheranno di “rallentare” gli orologi, ma di misurare con precisione il tempo lunare com’è, in modo da poterlo poi confrontare con quello terrestre.
Quali orologi andranno?
Una cosa è certa: dobbiamo portare strumenti di misurazione del tempo estremamente precisi sulla Luna. Ma quale tipo di orologi e chi pagherà per il loro trasporto è ancora un’incognita. Gli orologi atomici sono ideali per la stabilità a lungo termine, mentre gli oscillatori al cristallo hanno un vantaggio per la stabilità a breve termine.
Probabilmente, vedremo una combinazione di orologi atomici e oscillatori posizionati in vari punti della superficie lunare, magari dentro satelliti che orbitano intorno alla Luna o nei luoghi precisi che un giorno saranno visitati dagli astronauti. Un orologio atomico idoneo per i viaggi nello spazio potrebbe costare qualche milione di dollari, mentre gli oscillatori sono molto più economici, ma meno precisi. Per le esigenze di navigazione, abbiamo bisogno di sincronizzare gli orologi con precisione nell’ordine dei nanosecondi.
LunaNet: la rete temporale lunare
Questo nuovo sistema temporale sarà alla base di un’intera rete lunare, chiamata LunaNet. Potremmo pensare a LunaNet come all’equivalente dell’internet terrestre — un insieme di standard che tutti i contributori, come la NASA o l’Agenzia Spaziale Europea, dovranno rispettare.
Certo, creare una scala temporale dal nulla è un compito complesso, ma ci offre l’opportunità di applicare tutte le conoscenze acquisite sulla Terra a un nuovo sistema sulla Luna. Se riusciremo a stabilire il tempo sulla Luna, avremo le basi per farlo anche su Marte o in altri luoghi del sistema solare.
