Специальная и общая теория относительности утверждают: чем ближе к массивному телу, тем медленнее течет время. На поверхности Марса оно идет быстрее, чем на Земле, потому что земная гравитация сильнее. Разница мала (около 0,5 секунды в год), но для высокоточной навигации, научных экспериментов и космической связи она критична. Например, при посадке марсохода ошибка в синхронизации времени в 1 мс приводит к ошибке позиционирования в сотни метров. Поэтому нужна единая марсианская временная система, привязанная к Земной, но с коррекцией.
Ареоцентрическое координатное время (АКВ) — идея Вячеслава Турышева из Лаборатории реактивного движения НАСА — аналог земного геоцентрического координатного времени. Оно привязано к барицентрическому координатному времени — времени в центре масс Солнечной системы — через преобразования Лоренца. АКВ не является «физическим» временем на поверхности — это математическая точка, к которой сравниваются показания любых часов, где бы они ни находились: на поверхности планеты, на орбите, на спутнике.
В своих расчетах Турышев использовал модель гравитационного поля Марса GMM-3, которая учитывает неравномерное распределение массы: экваториальное вздутие, кратеры, горы. Эти неоднородности вносят периодические поправки до 87 пикосекунд для низколетящих спутников, пишет Universe Today. Но основной источник неопределенности — сезонная миграция диоксида углерода. Зимой на полюсах выпадает до 25% атмосферы в виде сухого льда, летом он сублимирует. Это перераспределение масс изменяет гравитационный потенциал на уровне 10⁻⁹, что для пикосекундной точности уже значимо. К сожалению, мы пока не знаем динамику этих процессов достаточно точно, поэтому построить систему с ошибкой менее 0,1 пс пока невозможно.
Модель АКВ позволит стандартизировать навигацию, связь и научные эксперименты на Марсе и его спутниках. Без такой системы ошибки в синхронизации могут накапливаться и приводить к катастрофам: например, потеря связи с орбитальным аппаратом или промах при посадке.
Автор не предлагает конкретных практических шагов к реализации своего предложения, но замечает, что лучше начать сейчас, чем разбираться с последствиями после того, как расхождение во времени приведет к отказу какой-нибудь системы.
Согласно квантовой теории, время может течь не равномерно, а существовать в суперпозиции — одновременном множестве потоков времени, где оно движется с разной скоростью. Это явление, никогда ранее не наблюдавшееся, теоретически может быть обнаружено. Группа физиков из США предложила использовать сверхточные оптические часы для исследования квантовой природы времени.
