백안관이 달에 별도의 시간대를 설정하길 원한다고 합니다.
백악관이 나사에 달의 새로운 시간대인 조율된 달 시간(LTC) 개발을 요청
달의 중력장 강도가 지구와 다르기 때문에, 시간이 상대적으로 더 빠르게 흐르며 매일 58.7 마이크로초씩 빨라집니다.
이것은 크게 보일 수 없지만, 우주선을 동기화할 때 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.
미국 정부는 새로운 시간이 국가적 및 민간의 달 도달 노력을 조율하는 데 도움이 되기를 바랍니다.
스코틀랜드의 천문학자 로열, 캐서린 헤이먼스 교수는 BBC 라디오 4의 'Today' 프로그램에서 "우리 우주의 중력의 기본 이론은 우주의 다른 장소에서 시간이 다르게 흐른다는 중요한 결과를 가진다"고 말했습니다.
"달의 중력은 약간 약하며 시계가 다르게 작동한다."
현재 지구에서의 시간은 행성 전역에 배치된 수백 개의 원자시계에 의해 측정되며, 이 시계들은 나노초 단위로 시간을 기록하기 위해 원자의 에너지 상태 변화를 측정합니다. 만약 이 시계들이 달에 배치된다면, 50년 후에는 1초 빠르게 작동할 것입니다.
"달에 있는 원자시계는 지구에 있는 시계와 다른 속도로 진행될 것입니다,"라고 나사의 최고 통신 및 항법 담당자 케빈 코긴스가 말했습니다.
"달이나 화성과 같은 다른 천체로 갈 때, 각각이 자신만의 심장 박동을 가지는 것이 말이 됩니다,"라고 그는 말했습니다.
하지만 나사만이 달의 시간을 현실로 만들기 위해 노력하고 있는 것은 아닙니다. 유럽 우주국도 한동안 새로운 시간 체계를 개발해 왔습니다. 국가 간의 합의와 중앙 집중식 조정 기구가 필요할 것입니다 - 현재 이는 지구상의 시간에 대해 국제 도량형국(International Bureau of Weights and Measures)에 의해 수행되고 있습니다.
현재 국제우주정거장에서는 궤도가 낮게 유지되기 때문에 협정 세계시(UTC)가 사용됩니다. 국가들이 합의해야 할 또 다른 요소는 새로운 시간 체계가 어디서 시작되고 어디까지 확장될지에 대한 것입니다.
미국은 유인 달 탐사 임무가 예정된 2026년까지 LTC(조율된 달 시간)가 준비되기를 원합니다.
아르테미스-3은 1972년 아폴로 17 이후로 달 표면으로 돌아가는 첫 번째 임무가 될 예정입니다. 이 임무는 태양빛을 전혀 받지 않는 크레이터에 방대한 양의 물 얼음이 존재할 것으로 추정되는 달의 남극에 착륙할 것입니다.
이 임무의 위치를 찾고 지시하는 것은 나노초 단위의 극도로 정밀한 작업이 필요하며, 항법에서의 오류는 우주선이 잘못된 궤도에 진입하는 위험을 초래할 수 있습니다.
하지만 아르테미스-3은 또한 국가적인 임무들과 민간의 노력을 포함한 다수의 계획된 달 임무 중 하나입니다. 만약 이들 사이에서 시간이 조율되지 않는다면, 우주선, 위성, 그리고 지구 간의 데이터 전송과 통신에 있어 도전을 초래할 수 있습니다.
달시계란?
"달시계"라는 개념은 달에서의 시간을 측정하고 관리하기 위한 가상의 도구나 시스템을 지칭합니다. 이는 지구와 달 사이의 중력장 차이로 인해 발생하는 시간의 흐름 차이를 보정하고, 달에서의 인간 활동을 조율하기 위한 목적으로 고안되었습니다. 지구에서 사용하는 표준시간, 예를 들어 협정 세계시(UTC)는 지구의 중력에 기반하여 정의되고 있으며, 지구상의 원자시계를 통해 매우 정밀하게 측정됩니다. 그러나 달의 중력은 지구의 중력보다 약하기 때문에, 달 위에서 시간의 흐름은 지구와 상이하게 측정됩니다. 이러한 차이는 우주 탐사와 장기 체류에 있어 중요한 고려사항이 됩니다.
미국의 나사(NASA)와 유럽 우주국(ESA)과 같은 선도적인 우주 탐사 기관들은 달의 복잡한 환경과 미래의 우주 탐사 임무를 고려하여, 달 전용의 시간 체계인 조율된 달 시간(Coordinated Lunar Time, LTC)을 개발하고 있습니다. 이는 달 탐사, 기지 건설, 과학 실험 등 다양한 활동을 조율하고, 국가간, 그리고 민간 부문간의 협력을 용이하게 하는 데 필수적입니다. 특히 달의 특정 지역에서 발생할 수 있는 자원 채굴과 연구 활동을 위해서는 표준화된 시간 체계가 필수적이며, 이는 모든 참여자가 동일한 시간 체계를 사용함으로써 효율적인 협업과 데이터 교환을 가능하게 합니다.
달시계의 개발과 표준화는 국제적인 합의를 필요로 합니다. 현재 지구에서는 국제 도량형국(International Bureau of Weights and Measures)이 시간의 표준을 관리하고 있으며, 달시간도 비슷한 방식으로 중앙 집중식 조정 기구를 통해 관리될 가능성이 높습니다. 이는 달 탐사가 국가적인 차원을 넘어 글로벌 협력의 산물이 될 것임을 의미하며, 모든 관련자가 동일한 시간 체계를 사용하여 상호 운용성을 보장하고 미래의 우주 탐사 임무를 위한 기초를 마련하는 데 중요한 역할을 합니다.
결론적으로, 달시계는 달에서의 인간 활동을 위한 기술적이고 조직적인 토대를 제공하는 중요한 요소로, 달 탐사와 장기 체류의 미래에 있어 핵심적인 역할을 할 것입니다. 이는 달과 그 너머의 우주 탐사를 위한 새로운 시대의 문을 열고, 인류가 우주에서의 삶을 계획하고 실행하는 방식을 근본적으로 변화시킬 수 있는 가능성을 내포하고 있습니다.
원자 시계란?
원자시계는 원자의 특정 에너지 상태 변화를 이용해 시간을 측정하는 매우 정밀한 시계입니다. 이 시계는 원자의 미세한 진동을 기준으로 하여 시간을 정의합니다. 대표적으로 세슘 원자시계는 세슘 원자의 전자가 두 에너지 상태 사이를 전이하는 데 걸리는 시간을 기준으로 초를 정의하며, 이를 통해 극도의 정밀도를 가진 시간 측정이 가능합니다.
원자시계의 발명은 시간 측정의 정밀도를 혁명적으로 향상시켰으며, 이는 과학, 특히 천문학, 물리학, 그리고 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)과 같은 다양한 기술 분야에 광범위한 영향을 미쳤습니다. GPS 시스템은 지구 표면의 위치를 정확하게 결정하기 위해 지구 궤도상의 위성에 탑재된 원자시계의 신호를 사용합니다. 이 신호는 지상의 수신기에 도달하는 데 걸리는 시간을 측정하여 위치를 계산하는 데 필수적입니다.
원자시계의 또 다른 중요한 사용 사례는 국제 표준 시간인 협정 세계시(UTC)의 정의와 유지에 있습니다. 전 세계의 여러 연구소에 분산된 수백 대의 원자시계가 각각의 시간을 측정하며, 이 측정값들을 종합하여 UTC를 결정합니다. 이렇게 정확하게 조율된 시간은 글로벌 통신, 금융 시장, 인터넷 데이터 전송 등 현대 사회의 기반이 되는 다양한 분야에서 필수적인 역할을 합니다.
원자시계의 정밀도는 매우 높아, 수백만 년에 걸쳐서도 1초의 오차가 발생하지 않을 정도입니다. 이러한 정밀도는 달이나 다른 천체에서의 시간 측정에도 중요한 의미를 가지며, 우주 탐사 및 장기 우주 임무 계획에 있어 기초적인 도구로 여겨집니다. 달에서의 시간 측정을 위해 원자시계를 사용하게 될 경우, 달의 중력장이 지구와 다르기 때문에 발생하는 상대적인 시간 차이를 고려해야 할 것입니다. 이는 달의 시간을 정의하고 조율하는 데 있어 중요한 고려사항이 될 것입니다.