नासा संशोधकाने भविष्यातील वसाहत आणि कार्यांसाठी मंगळ वेळ-मानक मांडले

मंगळाला स्वतःचे अचूक घड्याळ-ढाँचा का लागेल

मंगळावरील दीर्घकालीन क्रियाकलापांच्या योजना तांत्रिकदृष्ट्या अधिक ठोस होत असताना, एक कमी आकर्षक पण अत्यावश्यक प्रश्न अधिक तीव्र होत आहे: मंगळावर नेमकी वेळ किती आहे? Universe Today मध्ये वर्णन केलेला नवा पेपर Areocentric Coordinate Time, किंवा TCA, नावाचा आराखडा सुचवतो, ज्याचा उद्देश सापेक्षतावाद लक्षात घेणारा आणि स्थानिक घड्यांना व्यापक सौरमंडलीय वेळमानकांशी जोडणारा मंगळ-विशिष्ट वेळसंदर्भ तयार करणे हा आहे.

मुख्य मुद्दा समजावून सांगणे सोपे आहे, जरी गणित सोपे नसले तरी. अणुघड्या अत्यंत अचूक असतात, पण त्या सामान्य सापेक्षतावादापासून सुटत नाहीत. पृथ्वी आणि मंगळ वेगवेगळ्या गुरुत्वीय वातावरणात असल्यामुळे, मंगळावरील घड्याळ पृथ्वीवरील घड्याळाइतक्या दराने चालणार नाही. दिलेल्या स्रोत मजकुरानुसार, मंगळावरील घड्याळ पृथ्वीपेक्षा किंचित वेगाने चालेल, कारण ते पृथ्वीपेक्षा कमी खोल गुरुत्वाकर्षण कूपात आहे. कधीकधी होणाऱ्या रोबोटिक मोहिमांसाठी हा फरक कामकाजाच्या पातळीवर सांभाळता येतो. पण घनदाट वसाहती, रोव्हर्स, उपग्रह, संवाद रिले, आणि लँडिंग प्रणालींच्या जाळ्यासाठी तो एक प्रणाली-अभियांत्रिकी समस्या बनतो.

हा प्रस्ताव NASA Jet Propulsion Laboratory च्या संशोधक स्लावा तुरीशेव यांच्याकडून आला आहे. पृथ्वीच्या Geocentric Coordinate Time चा मंगळावरील समकक्ष प्रकार परिभाषित करून, तो International Astronomical Union च्या विद्यमान Barycentric Celestial Reference System आणि Barycentric Coordinate Time औपचारिक चौकटीत बसवण्याची ही कल्पना आहे. प्रत्यक्षात, हा आराखडा मंगळावरील स्थानिक घड्याळापासून संपूर्ण सौरमंडळात वापरल्या जाणाऱ्या मोठ्या संदर्भरचनेपर्यंत गणिती दृष्टीने सुसंगत साखळी तयार करण्याचा प्रयत्न करतो.

हे अमूर्त वाटू शकते, पण स्रोत मजकुरात याचे महत्त्व दाखवणारी उपयुक्त उदाहरणे दिली आहेत. सुमारे 300 किलोमीटर उंचीवरील मंगळाच्या नीच कक्षेत असलेला उपग्रह, त्याच्या कक्षीय वेगामुळे, मंगळाच्या पृष्ठभागावरील घड्याळापेक्षा दिवसाला सुमारे 4.56 मायक्रोसेकंद हळू चालेल. आणखी दूर, areostationary कक्षेत असलेले अंतराळयान कमकुवत गुरुत्व आणि मंद कक्षीय गतीमुळे दिवसाला 9.13 मायक्रोसेकंद वेगाने टिकेल. हे अतिशय लहान दैनंदिन फरक आहेत. पण दीर्घकालीन कामकाजात, असे छोटे फरक नेव्हिगेशन, समकालिकरण, आणि संवाद त्रुटींमध्ये जमा होतात.

प्रस्तावित मानक 5x10^-18 पेक्षा लहान परिणाम दुर्लक्षित करते, ज्याचे लेखात 0.1 पिकोसेकंद इतक्या एकत्रित त्रुटी म्हणून वर्णन केले आहे. सामान्य जीवनासाठी ही पातळी हास्यास्पदपणे सूक्ष्म वाटू शकते, पण प्रगत अंतराळ कार्ये सामान्य जीवन नाहीत. अचूक वेळमापन हेच वितरित स्वायत्त प्रणाली, कक्षीय समन्वय, पृष्ठभागीय नेव्हिगेशन, आणि वैज्ञानिक मोजमाप विश्वासार्हपणे चालण्याचे आधार आहे. मानवी आणि रोबोटिक कार्ये जसजशी वाढतील, तसतसे मंगळाला ऊर्जा प्रणाली किंवा निवासस्थानांइतकीच ही अदृश्य पायाभूत रचना लागेल.

याचा व्यापक अर्थही आहे. वेळमानके म्हणजे भौतिकशास्त्रात अंतर्भूत असलेला शासनाचा एक प्रकार आहे. ती वेगवेगळ्या प्रणाली एकमेकांशी कशा परस्परक्रिया करतात, डेटा कसा टाइमस्टॅम्प होतो, नेटवर्क्स कसे समकालिक राहतात, आणि वेगवेगळे ऑपरेटर एक सामायिक संदर्भ चौकट कशी शेअर करतात हे ठरवतात. पृथ्वी आधीच दूरसंचारापासून उपग्रह नेव्हिगेशनपर्यंत सर्वत्र अशा अदृश्य मानकांवर अवलंबून आहे. मंगळ जर अनेक मोहिमा, संस्था, आणि अखेरीस कायमस्वरूपी रहिवाशांचे ठिकाण बनला, तर त्यालाही तशाच सामायिक वेळभाषेची गरज असेल.

हा प्रस्ताव महत्त्वाचा ठरतो कारण कोणी लगेच वसाहतवासीयांना मनगटी घड्याळांवर भांडताना पाहण्याची अपेक्षा करत नाही. मुद्दा असा आहे की पृथ्वीबाहेरील सभ्यतेसाठी आवश्यक असलेली सहाय्यक रचना ती तातडीची होण्यापूर्वीच आखावी लागते. अंतराळयान, रिले, आणि वसाहती आधीच मोठ्या प्रमाणावर कार्यरत झाल्यानंतर मानकीकरण करणे कठीण होईल. आत्ताच मंगळासाठी वेळेचा आराखडा मांडून, संशोधक ते नीरस पण अत्यावश्यक पूर्वकार्य करत आहेत, ज्यावर पृथ्वीपलीकडील प्रत्यक्ष विस्तार अवलंबून राहील.

मंगळावरील मानवी उपस्थिती अजूनही भविष्यातील प्रकल्प आहे. पण तो भविष्यकाळ आला, तर तो केवळ अंदाजावर चालणार नाही. तो काळजीपूर्वक परिभाषित केलेल्या प्रणालींवर चालेल, आणि त्यातील सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे अशी घडी जी जाणेल की ती आता पृथ्वीवर नाही.

हा लेख Universe Today च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.