La idea de vivir en la Luna plantea muchos desafíos. Algunos de ellos parecen bastante obvios: se necesita conseguir oxígeno para respirar, llevar o cultivar alimentos de la Tierra y crear algún tipo de hábitat en el que vivir. Pero también hay otros desafíos menos conocidos como la dificultad de medir la hora con precisión en la Luna.
A medida que avanza el programa Artemis de la Nasa, cuyo objetivo es que los humanos vuelvan a la Luna en un futuro cercano, la agencia necesitará un cronometraje ultrapreciso para garantizar cosas como una comunicación confiable con la Tierra y maniobras seguras de las naves espaciales. Y no es solo la Nasa la que intenta llegar a la Luna. Las agencias espaciales, e incluso las compañías espaciales comerciales, están compitiendo para llegar a la superficie lunar en los próximos años. Sin duda, en un nuevo estudio, los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) pueden haber resuelto finalmente el problema de larga data de diseñar un reloj confiable para la vida lunar, según un estudio publicado en la revista especializada The Astronomical Journal.
En la Tierra, se utilizan relojes atómicos para llevar un registro meticuloso del tiempo. Los relojes atómicos son exactamente lo que parecen: una forma de medir el tiempo utilizando las propiedades de un átomo. Estos pequeños y brillantes inventos se utilizan para muchos de los avances tecnológicos de los que dependemos hoy, especialmente el GPS. Si los astronautas de Artemis y los futuros ciudadanos de la Luna quieren que Google Maps los dirija al cráter lunar más cercano, necesitarán relojes precisos para hacer realidad el GPS espacial, pero no se pueden usar los mismos relojes GPS atómicos que usamos en la Tierra.
Clocks on the Moon tick 56 microseconds faster per day than on Earth, but that complicates lunar landings. NIST researchers have now accounted for this in a proposed new lunar timekeeping system. Learn more: https://t.co/AclBf0g3jQ
— National Institute of Standards and Technology (@NIST) August 12, 2024
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Al igual que todo lo que hay en el universo, los átomos están sujetos a la fuerza de la gravedad. Lamentablemente, la fuerza gravitacional de la Luna hace que los relojes atómicos de la Luna funcionen más rápido unos 56 microsegundos al día en comparación con un reloj atómico equivalente en la Tierra. Puede parecer una cantidad pequeña, pero es suficiente para acumularse y empezar a alterar los sistemas que dependen de la sincronización exacta.
Las cosas se complican aún más cuando busquen entablar una comunicación entre la Tierra y la Luna, todo gracias a la teoría de la relatividad especial de Albert Einstein. Alguien en la Tierra no medirá el mismo tiempo que alguien en la Luna, ya que el tiempo pasa de manera diferente para cada uno de esos observadores.
Los investigadores del NIST resolvieron este problema creando una nueva referencia de "hora lunar" para el control del tiempo, algo así como el tiempo universal coordinado (UTC) aquí en la Tierra. "Es como tener toda la luna sincronizada con una 'zona horaria' ajustada a la gravedad de la luna, en lugar de tener relojes que gradualmente se desincronizan con el tiempo de la Tierra", dijo el físico del NIST Bijunath Patla en un comunicado . "El objetivo es garantizar que las naves espaciales puedan aterrizar a unos pocos metros de su destino previsto", agregó.
Este es el primer paso hacia un sistema GPS lunar, que permitirá una coordinación compleja entre los satélites y los habitantes de la Luna. A medida que la Nasa comienza a planificar una base lunar a largo plazo y quizás incluso operaciones mineras en la Luna , esta será una tecnología clave para desarrollar. "El marco propuesto que sustenta el tiempo de coordenadas lunares podría permitir la exploración más allá de la Luna e incluso más allá de nuestro sistema solar", afirmó Patla en el comunicado. "Una vez que los humanos desarrollen la capacidad para misiones tan ambiciosas, por supuesto".
