Chinesische Software berechnet die Uhrzeit auf dem Mond

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Im Zeitalter mechanischer Uhren kam, wenn der Zeitmesser schwer falsch ging, gern einmal die hämische Bemerkung, dieser gehe wohl nach dem Mond. Tatsächlich gehen Uhren auf dem Mond wegen der geringeren Schwerkraft anders. Ein Team aus China hat eine Software entwickelt, die die Zeitmessung auf der Erde und dem Mond synchronisieren soll.

LTE440 heißt die Software, die von einem Team der traditionsreichen Sternwarte am purpurnen Berg in Nanjing entwickelt wurde und auf Github zur Verfügung steht. Sie errechnet die koordinierte Mondzeit (Coordinated Lunar Time, kurz LTC) und ihre Beziehung zur baryzentrischen Koordinatenzeit (TCB) sowie zur baryzentrischen dynamischen Zeit (TDB), schreibt das Team in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics.

Die Software automatisiert die komplexen Berechnungen für die Zeitabweichung zwischen Erde und Mond. Sie basiert auf Daten über die Bewegung des Mondes und ermittelt so den wachsenden Unterschied zur Zeit auf der Erde.

So kann die Software die Zeitdifferenz zwischen Erde und Mond für jeden beliebigen Zeitpunkt ausgeben. Die Notwendigkeit, diese für die Vorbereitung einer Mondmission Jahre im Voraus jedes Mal neu zu berechnen, entfällt damit. Die Abweichung des Systems soll nach Angaben der Forscher „konservativ geschätzt“ weniger als 0,15 Nanosekunden im Jahr 2050 betragen.

Zeit hängt von Gravitation ab

Die Zeit hängt laut Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie von der Schwerkraft ab: Ist diese größer, vergeht die Zeit langsamer. Umgekehrt vergeht sie schneller bei geringerer Schwerkraft – wie auf dem Mond: Dort gewinnt eine Uhr im Vergleich zu einer irdischen 58,7 Mikrosekunden in 24 Stunden. In etwa 50 Jahren würde sich der Zeitunterschied auf eine Sekunde summieren.

Navigations- und Kommunikationssysteme erfordern jedoch eine genaue Zeit. Derzeit nutzen Mondmissionen für die Kommunikation mit der Erde die koordinierten Weltzeit (UTC), die auf Atomuhren basiert. Im Hinblick auf eine geplante dauerhafte menschliche Präsenz auf dem Mond gewinnt das Zeitproblem jedoch an Bedeutung: Für eine Koordination von Raumfahrzeugen auf dem Mond oder einem lunaren Satellitennavigationssystem wäre diese Abweichung zu groß.

Die US-Regierung unter dem ehemaligen Präsidenten Joe Biden wies 2024 die NASA an, eine koordinierte Mondzeit zu entwickeln, die zur koordinierten Weltzeit UTC zurückverfolgbar sein soll, um hier einen Standard zu setzen. Auch die Europäische Raumfahrtagentur (European Space Agency, ESA) beschäftigt sich mit dem Thema. Wie es aussieht, war jedoch die Konkurrenz aus China schneller.

(wpl)