Εν συντομία:
Από τον Νοέμβριο του 2021, οι δορυφόροι και οι επίγειοι σταθμοί της ESA λειτουργούν σε μια πρόσφατα καθορισμένη, απίστευτα ακριβή «ώρα ESOC». Μετρημένος από δύο ατομικά ρολόγια στο υπόγειο του κέντρου ελέγχου της αποστολής ESOC στη Γερμανία, αυτός ο νέος προσδιορισμός ώρας θα φέρει εκτεταμένα επιχειρησιακά οφέλη για όλες τις αποστολές της ESA, καθιστώντας εφικτά νέα επιτεύγματα στο διάστημα, προσθέτοντας παράλληλα στον παγκόσμιο ορισμό του «τώρα».
Εις βάθος
“Τι ώρα είναι?” Ρωτάς, αρκετά απλά.
“Σωστά με πόσα δεκαδικά ψηφία;” Απαντήσεις ελέγχου της αποστολής της ESA . «Τα ατομικά μας ρολόγια είναι πλέον ακριβή μέσα σε 5 νανοδευτερόλεπτα, σε σχέση με τη Συντονισμένη Παγκόσμια Ώρα (UTC).»
Φεύγεις, ίσως ελαφρώς εκνευρισμένος. Γιατί στη Γη κάποιος θα έπρεπε να γνωρίζει την ώρα μέσα σε λίγα δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου; Λοιπόν, αν έχετε ταξιδέψει ποτέ με αυτοκίνητο, χρησιμοποιήσατε διαδικτυακές τραπεζικές συναλλαγές, κινητό τηλέφωνο ή παρακολουθήσατε τηλεόραση, πιθανότατα έχετε αποκομίσει τα οφέλη της ατομικής χρονομέτρησης.
Κυριολεκτικά δεν υπάρχει χρόνος σαν τον παρόν
Όπως ανακάλυψε ο Αϊνστάιν, ο χρόνος είναι σχετικός. ο χρόνος σε ένα ρολόι εξαρτάται από το πόσο γρήγορα κινείται ή πόσο μακριά είναι από ένα τεράστιο σώμα, όπως το υψόμετρο του πάνω από την επιφάνεια της Γης. Ως εκ τούτου, τα ρολόγια στην κορυφή ενός βουνού διαβάζουν ελαφρώς διαφορετικά από εκείνα στον πυθμένα του ωκεανού, και αξιοσημείωτα ένα δίδυμο που επιταχύνει στο διάστημα γερνά με διαφορετικό ρυθμό από τον αρχικά πανομοιότυπο αδερφό του στη Γη.
Εξαιτίας αυτού, είναι στην πραγματικότητα αδύνατο να γνωρίζετε την ακριβή ώρα «αυτή τη στιγμή» οπουδήποτε εκτός από την ακριβή τοποθεσία σας. Η σύγκριση ρολογιών σε δύο διαφορετικές τοποθεσίες απαιτεί χρόνο: φανταστείτε να ζητάτε από έναν Αρειανό την ώρα στον Κόκκινο Πλανήτη – θα χρειαστούν περίπου 14 λεπτά για να φτάσει το μήνυμά σας και το ίδιο ξανά για να λάβετε την απάντησή του. Μέχρι να λάβετε το μήνυμά τους, είναι ξεπερασμένο.
Αυτό μπορεί να μην είχε σημασία πριν από αιώνες, αλλά ο σύγχρονος κόσμος μας βασίζεται σε μια κοινή αντίληψη της παρούσας στιγμής. Εισαγάγετε, “Χρόνος χαρτιού”.
Χρόνος χαρτιού
Πριν από τα τρένα, διαφορετικές τοπικές περιοχές όριζαν τον δικό τους, ανεξάρτητο χρόνο που ορίζεται από την κίνηση του Ήλιου.
Καθώς οι άνθρωποι άρχισαν να κινούνται με ταχύτητα από τη μια τοποθεσία στην άλλη, χρειαζόταν ένας συντονισμένος χρόνος, ώστε οι μηχανοδηγοί να μην χρειάζεται να ενημερώνουν συνεχώς τα ρολόγια τους καθώς περνούσαν από περιοχή σε περιοχή και οι επιβάτες γνώριζαν την ώρα που έφτασαν στον προορισμό τους. Αυτό οδήγησε στη δημιουργία της «Μέσης ώρας του Γκρίνουιτς» το 1884, της μέσης ηλιακής ώρας που υπολογίζεται από τα μεσάνυχτα από το Βασιλικό Αστεροσκοπείο στο Γκρίνουιτς.
Στα μέσα του 20ου αιώνα , τα ατομικά ρολόγια αποκάλυψαν ότι το λιώσιμο των στρωμάτων πάγου, οι σεισμοί και οι φυσικές κινήσεις στον φλοιό της Γης, τους ωκεανούς και την ατμόσφαιρα δημιουργούν καθημερινές διακυμάνσεις στον χρόνο που χρειάζεται για να περιστραφεί η Γη γύρω από τον άξονά της. Το 1967 υιοθετήθηκε η Συντονισμένη Παγκόσμια Ώρα (UTC), που ενσωματώνει μετρήσεις της περιστροφής της Γης με μέσες μετρήσεις από περίπου 400 εξαιρετικά ακριβή, τοπικά ατομικά ρολόγια σε όλο τον κόσμο.
«Περίπου 90 «εργαστήρια χρόνου» σε όλο τον κόσμο δημιουργούν τοπικές υλοποιήσεις του UTC, οι οποίες παρακολουθούνται συνεχώς», εξηγεί ο Erik Schoenemann, Μηχανικός Πλοήγησης στο ESOC και υπεύθυνος Project Manager.
«Σε μηνιαία βάση, το Διεθνές Γραφείο Βαρών και Μετρήσεων λίγο έξω από το Παρίσι, επεξεργάζεται τα αποτελέσματα που εκδόθηκαν από όλα αυτά τα εργαστήρια για να υπολογίσει αναδρομικά έναν σταθμισμένο μέσο όρο που κατευθύνεται στον ορισμό του SI δευτερόλεπτο και προσαρμόζεται κάθε τόσο με την προσθήκη « άλματα δευτερόλεπτα’ για να διορθώσετε την περιστροφή της Γης, UTC. Αυτός ο συνδυασμένος χρόνος ορίζεται ως χάρτινο ρολόι, καθώς υπάρχει μόνο στη θεωρία και μπορεί να ανακαλυφθεί μόνο εκ των υστέρων, με καθυστέρηση περίπου έξι εβδομάδων».
Ώρα ESOC
Από το 2012, το τεχνικό κέντρο ESTEC της ESA στην Ολλανδία συνεισφέρει στην UTC με τα ατομικά ρολόγια που βρίσκονται στο Noordwijk της Ολλανδίας. Τώρα, το κέντρο ελέγχου αποστολών ESOC του Οργανισμού προσθέτει επίσημα τις μετρήσεις του στο μείγμα, με τις συνδυασμένες μετρήσεις από τις δύο τοποθεσίες να ονομάζονται «UTC(ESA)».
«Ο χρόνος που παρείχε προηγουμένως η ESTEC ήταν σε εργαστηριακές συνθήκες και δεν χρησιμοποιήθηκε από τους επίγειους σταθμούς ή τις αποστολές μας. Η κύρια διαφορά τώρα είναι ότι δημιουργούμε έναν «λειτουργικό χρόνο», έτοιμο να χρησιμοποιηθεί άμεσα για όλες τις αποστολές, χωρίς διακοπή», εξηγεί ο Werner Enderle, Επικεφαλής του Γραφείου Υποστήριξης Πλοήγησης της ESA στην ESOC.
«Ο χρόνος ESOC θα έχει σημαντική επίδραση στις ικανότητές μας. Η παροχή απευθείας σύνδεσης με το UTC για όλες τις αποστολές μας θα επιτρέψει σημαντικές νέες δυνατότητες και εξελίξεις που δεν ήταν δυνατές στο παρελθόν», προσθέτει η Sinda Mejri, ειδικός σε συχνότητες και χρονισμό στο ESOC.
«Αυτό θα κάνει πραγματικά μεγάλη διαφορά και όλα οφείλονται στην εξαιρετική δουλειά και τη συνεργασία μεταξύ των ομάδων στο ESOC, ESTEC και στους επίγειους σταθμούς μας».
Ο χρόνος είναι ουσιαστικός
Ο ίδιος ο χρόνος θεωρείται μέρος της κρίσιμης υποδομής σε πολλές χώρες, ή τουλάχιστον έχουν πρόσβαση σε έναν ακριβή χρόνο αναφοράς.
Αυτός ο παγκόσμιος χρόνος χρησιμοποιείται για πρόγνωση καιρού, από πιλότους που πετούν σε διαφορετικές ζώνες ώρας, χειριστές διαστημικών σκαφών που πετούν αποστολές στο διάστημα, καθώς και μεγάλο μέρος της ζωτικής σημασίας υποδομής που στηρίζει τις οικονομίες και τις κοινωνίες μας από το χρηματιστήριο μέχρι το διαδίκτυο.
Οι αποστολές της ESA θα επωφεληθούν επίσης, από το στόλο των δορυφόρων παρατήρησης της Γης του Οργανισμού έως τα παρατηρητήρια σε τροχιά όπως η Gaia , αποστολές στο βαθύ διάστημα όπως το Solar Orbiter και ειδικότερα, μελλοντικές αποστολές στη Σελήνη.
Στην πραγματικότητα, οι σεληνιακές λειτουργίες θα εξαρτηθούν από τη διαλειτουργική ώρα GNSS – ακριβής, σεληνιακή πρόσβαση σε ένα συμφωνημένο «τώρα», που θα επιτρέπει λειτουργίες πολλαπλών αποστολών, πολλών χρηστών στη Σελήνη και γύρω από τη Σελήνη. Η ESA επιφορτίστηκε πρόσφατα από τη Διεθνή Επιτροπή για τα Παγκόσμια Δορυφορικά Συστήματα Πλοήγησης να προτείνει πιθανές ιδέες για έναν τέτοιο διαλειτουργικό χρόνο GNSS, ο οποίος θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για σεληνιακές αποστολές. Ο πρόσφατος προσδιορισμός της UTC στο ESOC είναι ένα θεμελιώδες βήμα προς τον στόχο.
Όχι μόνο η «ώρα ESA» συμβάλλει στη βελτίωση της ακρίβειας του UTC παγκοσμίως, αλλά σημαίνει ότι όλες οι αποστολές του Οργανισμού, τώρα και στο μέλλον, στο σπίτι και στο εξωτερικό, θα επωφεληθούν από μια άμεση, ακριβή απάντηση στο φαινομενικά απλό ερώτημα, «τι ώρα είναι?”
Πηγή :https://www.esa.int/Enabling_Support/Operations/ESA_determines_new_space_time
