大陸首創月球專用時間軟體登場 開啟精準登月與未來月球生活新紀元

中國大陸預計2030年實現載人登月計劃,圖為去年底神舟21號太空人步出太空艙進行環境測試。圖/取自中國載人航天
中國大陸預計2030年實現載人登月計劃,圖為去年底神舟21號太空人步出太空艙進行環境測試。圖/取自中國載人航天

中國科學家近日宣布,全球首套專門用於月球時間管理的軟體正式問世,可精準將月球事件與地球時間同步,為日益增多的月球任務提供關鍵支持。香港《南華早報》引述研究團隊介紹指出,月球上的時鐘因重力較弱,每天比地球快約56微秒,這一微小差異雖然單日影響有限,但長期累積後,將對導航、登陸以及精密操作產生明顯偏差。

月球時鐘較地球快 航太任務需專屬時間系統

為此,南京紫金山天文台研究團隊建立了考量月球重力與軌道運動時間模型,並將其封裝成可直接使用的軟體LTE440Lunar Time Ephemeris)。研究成果發表在《天文與天體物理學》(Astronomy and Astrophysics)去年12月期刊,團隊表示,即使經過千年,該方法仍能保持在數十奈秒以內的精準度。

哈佛大學天文學家暨太空史學家麥克威爾(Jonathan McDowell)指出,隨著月球探索日益頻繁,過去僅以地球時間臨時修正的方法已難以應付,即便是微秒級時間差,也可能在導航系統中累積,影響登陸或運行的精度。「未來幾年,若要在月球上建立類似GPS的導航系統,處理月球專屬時間將不可或缺。」

軟體功能簡化工程操作 加速月球任務實用化

LTE440軟體讓使用者只需單步操作,即可直接比較地球與月球時間,不必再依靠複雜計算。研究團隊表示,這是月球時間實用化的第一步,未來還將擴展以支援即時導航與月球時鐘網路建設。

麥克威爾認為,中國這項研發公開透明,與美國過去為封閉的研究策略形成對比。他說:「這突顯中國對月球探索的重視,也願意分享相關研究成果。」

過去月球任務稀少,工程師多依靠地球時間加上單次修正,便能完成登月與探測任務。但隨著更多太空器、甚至未來的人類活動在月球及其周邊同步展開,依賴臨時補救將變得複雜且不可靠。

國際共識催生月球專屬時間標準

為應對未來月球活動的複雜性,國際天文聯合會於2024年制定框架,呼籲建立月球專屬時間參照系統。中國研究團隊基於此框架,利用精確月球運動數據追蹤月球與地球時間差的變化,並整合至軟體LTE440中,讓工程師能直接操作而無需手動計算。

麥克威爾說,這套軟體對未來精準登月與月球資源管理有重要意義,「隨著月球任務規模擴大,從單次登月到多人、多基地同步操作,月球時間軟體將成為核心基礎設施。」

LTE440:邁向月球時間網路的第一步

研究團隊指出,LTE440只是開端,未來需進一步支援即時導航與月球時鐘網路。中國科學家表示,月球上的重力效應與軌道運動導致時間與地球不同,必須建立完整的月球時間系統,才能在未來的科研、探測甚至商業化月球活動中保持精準同步。

此外,隨著月球基地、科學實驗及可能的商業開發增多,如何將月球時間標準化、並與地球時間無縫對接,將成為新一輪國際航太競賽的重要關鍵。

大陸載人登月早已有了規劃。預計今年內發射「嫦娥七號」,目標為「月球南極地區」進行環境探測與水冰搜索,並採集科學數據,有望首度在月球南極進行詳細科學勘測,尋找可能的水資源,不僅有助於未來基地建設,也可為人類長期在月球逗留提供資源依據。此外,嫦娥八號預計 2028年左右發射,進行月球在地資源利用(ISRU)技術驗證,如月塵與水冰提取等試驗,是邁向長期月球科研站與未來載人登月的重要技術基礎。

 

 載人登月計畫:2030年前實現目標依舊

此外,大陸明確提出在 2030年前實現載人登月(太空人登陸月球)的目標,並已進入實質性設備研發與試驗階段。中國載人航天工程新聞發言人張靜波強調,對這一目標「不動搖」。

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