Физики Национального института стандартов и технологий США (NIST) впервые вычислили, насколько быстрее идут часы на поверхности Марса по сравнению с Землёй. В среднем марсианские сутки «убегают» вперёд на 477 микросекунд, но в течение марсианского года эта величина колеблется в пределах ±226 микросекунд из-за эллиптичности орбиты и гравитационного влияния других планет. Результаты опубликованы в The Astronomical Journal.

Почему время на Марсе идёт быстрее

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, ход времени зависит от силы гравитационного поля: чем оно слабее, тем быстрее тикают часы. Гравитация на Марсе составляет всего 38 % от земной (3,72 м/с² против 9,81 м/с²), поэтому время там объективно ускорено. Учёные выбрали условную точку отсчёта — «нулевой уровень» на поверхности Красной планеты, аналогичный среднему уровню моря на Земле, и провели расчёты с учётом всех гравитационных возмущений.

«Это была гораздо более сложная задача, чем для Луны. Марс — часть нелинейной системы четырёх тел, а такие расчёты невероятно трудоёмки», — отметил один из авторов работы Биджунандер Патла.

Для сравнения: на Луне часы идут стабильно быстрее на 56 микросекунд в сутки, а на Марсе разница не только больше, но и переменная.

Зачем нужна такая точность

477 микросекунд кажутся ничтожной величиной, но в эпоху межпланетных миссий это критично. Современные системы связи 5G требуют синхронизации с точностью до 0,1 микросекунды, а будущие марсианские сети — ещё выше. Сигнал между Землёй и Марсом идёт от 4 до 24 минут, и даже малейшее рассинхронирование часов приведёт к накоплению ошибок в навигации, передаче данных и управлении роверами.

Точные расчёты позволят создать единую «солнечную» систему времени, которая будет работать на Земле, Луне, Марсе и дальше — без необходимости постоянно пересчитывать задержки и гравитационные поправки.

Вкратце

На Марсе время течёт в среднем на 477 микросекунд быстрее, чем на Земле, с сезонными колебаниями ±226 микросекунд. Это первый точный расчёт гравитационно-релятивистского замедления для Красной планеты. Результаты станут основой для будущей межпланетной системы времени и надёжной связи в эпоху пилотируемых миссий на Марс.