He aquí por qué la luna debe tener su propia zona horaria

Podemos averiguar qué hora es en cualquier parte de la Tierra. Pero con la luna lista para ser un gran jugador en la exploración espacial, los científicos ahora se dan cuenta de que también deben definir qué hora es allí.

Romilly Lockyer/El banco de imágenes/Getty Images Plus

Por Tammy Awtry

31 de mayo de 2023 a las 6:30 am

Un vistazo rápido a su reloj o teléfono le indica la hora local. Averiguar la hora en otro lugar es bastante fácil, si conoce su zona horaria. Pero, ¿qué pasa si quieres saber la hora en algún lugar que no esté en la Tierra, como en nuestra luna? De hecho, nadie sabe qué hora es en la luna. Y eso podría plantear grandes problemas para los futuros astronautas. Es por eso que los científicos están trabajando arduamente para descubrir cuál debería ser el tiempo lunar.

Han pasado 50 años desde que el último astronauta pisó la luna. En aquel entonces, no había necesidad de un tiempo lunar designado, señala Jörg Hahn. Para misiones cortas, los astronautas podrían ceñirse fácilmente al tiempo utilizado por los líderes de sus equipos en la Tierra. Hahn es ingeniero en los Países Bajos. Trabaja para la Agencia Espacial Europea (ESA) en Noordwijk-Binnen.

Pero la luna está a punto de convertirse en un gran jugador en la exploración espacial y en misiones más largas. Las agencias espaciales de todo el mundo ven su potencial para grandes descubrimientos científicos. El programa Artemis de la NASA se está preparando para enviar astronautas de regreso a la luna, quizás dentro de dos años.

Se establecerán bases permanentes donde los astronautas puedan vivir y estudiar la ciencia lunar. Allí, probarán sistemas para comunicarse entre ellos y con la Tierra, y aprenderán cómo hacer posible la vida en Marte. Y cuando estemos listos para viajar a Marte, la luna será nuestra plataforma de lanzamiento.

Los científicos se han dado cuenta de que necesitan un tiempo lunar oficial para llevar a cabo planes tan grandes de manera eficiente. Pero establecer el tiempo lunar no es un asunto sencillo. Hay muchas cosas para considerar y acordar. Además, el tiempo en la Luna transcurre a un ritmo diferente al de la Tierra. Entonces, el tiempo lunar siempre estará desincronizado con el tiempo experimentado por cualquier persona en nuestro planeta.

"Si queremos que [los humanos] pueblen la luna y, más tarde, Marte", explica Hahn, necesitaremos algún tiempo de referencia para la luna, "como el que tenemos en la Tierra". Definir el tiempo lunar permitiría a los astronautas trabajar juntos y organizar sus días. Sería un caos si cada uno siguiera su propio tiempo.

En la Tierra, los relojes y las zonas horarias se basan en lo que se conoce como Tiempo Universal Coordinado o UTC. (Esta hora de referencia es igual a la antigua hora del meridiano de Greenwich, o GMT, basada en Inglaterra). Por ejemplo, la ciudad de Nueva York es UTC–5. Eso significa que tiene cinco horas de retraso con respecto al reloj UTC. En UTC+1, París, Francia, está una hora por delante de la hora UTC.

El tiempo lunar podría sincronizarse con UTC, o marcar independientemente de él.

Algunas personas prefieren basar la hora de la luna en UTC. Después de todo, los astronautas ya están familiarizados con él. El astrofísico Frédéric Meynadier, por su parte, cree que esta es la mejor solución. Meynadier trabaja en la Oficina de Pesos y Medidas (BIPM) en las afueras de París. Su trabajo es hacer un seguimiento de UTC. En otras palabras, es un cronometrador profesional.

"Soy parcial porque me ocupo de UTC", admite Meynadier. "La U en UTC significa universal". Y en su opinión, literalmente "debería usarse en todas partes. Creo que, al final, el tiempo para la humanidad está ligado a la Tierra. Nuestra biología está vinculada a eso".

Se refiere al hecho de que la mayor parte de la vida en la Tierra opera en un ciclo de aproximadamente 24 horas, o un día. Se conoce como ciclo circadiano. Dicta cuándo debemos dormir, comer o hacer ejercicio.

Pero un día de luna dura aproximadamente 29,5 días terrestres. Nuestros cuerpos no están preparados para hacer frente a días de aproximadamente un mes. Relacionar el tiempo de la luna con el UTC mientras intentamos mantener un día de 24 horas podría mantener nuestros cuerpos en un horario más saludable, argumenta Meynadier.

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Luego está el tema de la navegación. Para saber nuestra ubicación, debemos saber la hora.

Los receptores del sistema de posicionamiento global (GPS) están a nuestro alrededor, incluso en nuestros teléfonos inteligentes y en muchos automóviles. El GPS nos dice cómo llegar a donde queremos y cómo llegar a casa cuando estamos perdidos. Para ello, utiliza satélites y receptores.

Más de 30 satélites GPS orbitan muy por encima de la Tierra. Constantemente envían señales que el receptor de su teléfono inteligente puede escuchar. Debido a que su teléfono sabe dónde está cada satélite en el espacio, puede calcular cuánto tiempo tardó la señal GPS en llegar a usted. Para señalar su ubicación, un receptor GPS calcula qué tan lejos está de cuatro satélites. El receptor de un teléfono inteligente puede identificar dónde se encuentra en un radio de 4,9 metros, o aproximadamente 16 pies. Eso es aproximadamente la longitud de un SUV de tamaño mediano.

Pero determinar su ubicación con GPS requiere saber exactamente qué hora es. Cuanto más preciso sea el reloj, con mayor precisión podrá saber dónde se encuentra. Los satélites utilizan relojes atómicos, que pueden medir el tiempo hasta el nanosegundo (una milmillonésima de segundo).

Señalar con precisión dónde se encuentra, o dónde quiere ir, en el espacio es una gran preocupación para los científicos y los astronautas. Al igual que el GPS de la Tierra, se está planificando un sistema de navegación para la Luna. Los satélites con relojes atómicos se pondrán en órbita alrededor de la luna. Esto permitirá a los astronautas saber dónde están mientras exploran la superficie lunar y cómo encontrar el camino de regreso a la base si se pierden.

Pero hay un problema: la gravedad deforma el tiempo. En pocas palabras: cuanto más fuerte sea la atracción de la gravedad, más lentamente marcará el reloj.

Albert Einstein lo predijo con su teoría general de la relatividad. La gravedad en la Luna es más débil que en la Tierra (piense en los astronautas que rebotan sin esfuerzo en la superficie lunar). Entonces, los relojes lunares marcarán unos 56 microsegundos (0,000056 segundos) más rápido por día. Esto no hará mucha diferencia cuando los astronautas planifiquen sus días. Sin embargo, afectará en gran medida el funcionamiento de sus sistemas de navegación.

Recuerde, un GPS preciso requiere conocer el tiempo hasta el nanosegundo. ¡Y una diferencia de 56 microsegundos es de 56 000 nanosegundos! Entonces, para que los sistemas de navegación lunar funcionen correctamente, los astronautas necesitarán relojes que tengan en cuenta la gravedad de la luna.

Cada vez más, la vida en la Tierra ha llegado a depender de Internet. Nos ayuda a comunicarnos, compartir información y trabajar juntos. Vivir en la luna requerirá un sistema similar. Ingrese a LunaNet de la NASA.

"LunaNet es como Internet si se combinara con GPS", explica Cheryl Gramling. Dirige el programa de posicionamiento, navegación y cronometraje lunar de la NASA. Tiene su sede en el Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Md. LunaNet tiene como objetivo combinar lo mejor del GPS y la Web. Puede enviar y recibir información, así como conocer su ubicación. Entonces, LunaNet permitirá que sus selfies lunares se marquen con la hora y el lugar en el que los tomó, y los enviará a casa en la Tierra (para poner celosos a sus amigos).

LunaNet cumplirá muchas funciones, señala Gramling. Es necesario para que las personas "puedan aterrizar en la luna de manera segura y luego explorar planificando su ruta de un lugar a otro". Ayudará a la navegación y ayudará a los astronautas a determinar "cuánto tiempo llevará volver al hábitat a tiempo para la cena".

También será clave para la comunicación. Para trabajar de manera cooperativa en la luna, las tripulaciones espaciales y los rovers deberán compartir información de un lado a otro. A través de LunaNet, las tripulaciones lunares podrán enviar datos sobre sus descubrimientos a la Tierra, e incluso chatear por video con sus familias.

Pero para manejar estas tareas, LunaNet necesita mantener un tiempo constante. Así que los científicos quieren que esté vinculado a relojes atómicos cuyas velocidades de tictac se regirán por la gravedad de la luna, no por la de la Tierra.

El verdadero tiempo universal "no existe", explica Meynadier. "No hay un tiempo absoluto". La gente ha definido el tiempo para su planeta. Ahora es necesario hacerlo para otros cuerpos celestes. Para una exploración espacial exitosa, argumenta, todas las naciones deben hablar el mismo idioma del tiempo.

La NASA y la ESA son las agencias que trabajan para definir el tiempo lunar, dice Pietro Giordano. Trabaja en la ESA como ingeniero de radionavegación en Noordwijk-Binnen. Las agencias espaciales comenzaron sus discusiones sobre la creación de un tiempo lunar en noviembre pasado en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial de la ESA en los Países Bajos. La NASA y la ESA reconocen que muchas naciones algún día usarán la luna. Ahora esperan que otras agencias espaciales ayuden a definir su momento, dice Giordano.

Ni la NASA ni la ESA están seguros de cuándo surgirá una decisión sobre el tiempo de la luna. Es un problema complejo que debe resolverse correctamente para evitar problemas en el futuro, explica Giordano. Los sistemas operativos de diferentes naciones deben adoptar la misma escala de tiempo para que puedan trabajar juntos.

Mientras tanto, nos queda soñar con el futuro de la exploración espacial. Cuando viajamos a través de las zonas horarias de la Tierra, nuestro teléfono inteligente se ajusta y nos da la hora correcta de donde estamos. El ingeniero de la ESA, Hahn, espera que algo similar algún día pueda decirnos la hora de la luna y de Marte.

Pero primero, tenemos que definirlos.

astronauta: Alguien entrenado para viajar al espacio para investigación y exploración.

astrofísico: Un científico que trabaja en un área de la astronomía que se ocupa de la comprensión de la naturaleza física de las estrellas y otros objetos en el espacio.

reloj atómico : Un dispositivo de cronometraje que se basa en la frecuencia de las emisiones de microondas de los átomos excitados. Por ejemplo, para el átomo de cesio esa frecuencia es de 9.192.631.770 hercios (o ciclos/oscilaciones por segundo). Muchos dispositivos comunes, incluidos teléfonos celulares, computadoras y receptores de satélites GPS, dependen de la alta precisión de los relojes atómicos para restablecer regularmente su tiempo (lo que se conoce como sincronización).

biología : El estudio de los seres vivos. Los científicos que los estudian se conocen como biólogos.

celestial: (en astronomía) Perteneciente o relativo al cielo, o al espacio exterior.

caos : Una situación que es confusa y no tiene orden. (en física) Una situación en la que los comportamientos de un sistema parecen aleatorios e impredecibles. El caos surge porque el sistema es exquisitamente sensible incluso a pequeños cambios en las condiciones que lo definen.

datos : Hechos y/o estadísticas reunidos para el análisis pero no necesariamente organizados de una manera que les dé significado. Para la información digital (el tipo almacenado por las computadoras), esos datos suelen ser números almacenados en un código binario, representados como cadenas de ceros y unos.

ingeniero : Una persona que usa las ciencias y las matemáticas para resolver problemas. Como verbo, ingeniar significa diseñar un dispositivo, material o proceso que resolverá algún problema o necesidad insatisfecha.

sistema de Posicionamiento Global: Mejor conocido por sus siglasGPS , este sistema utiliza un dispositivo para calcular la posición de personas o cosas (en términos de latitud, longitud y elevación, o altitud) desde cualquier lugar del suelo o del aire. El dispositivo hace esto comparando cuánto tardan las señales de diferentes satélites en llegar.

gravedad : La fuerza que atrae cualquier cosa con masa, o volumen, hacia cualquier otra cosa con masa. Cuanta más masa tiene algo, mayor es su gravedad.

hábitat : El área o entorno natural en el que normalmente vive un animal o una planta, como un desierto, un arrecife de coral o un lago de agua dulce. Un hábitat puede ser el hogar de miles de especies diferentes.

Internet : Una red de comunicaciones electrónicas. Permite que las computadoras de cualquier parte del mundo se conecten a otras redes para buscar información, descargar archivos y compartir datos (incluidas imágenes).

literalmente : Un adjetivo que indica que la frase que modifica es precisamente verdadera. Por ejemplo, decir: "Hace tanto frío que literalmente me estoy muriendo", significa que esta persona en realidad espera estar muerta pronto, como resultado de tener demasiado frío.

lunar: Perteneciente o relativo a la luna de la Tierra.

Marte : El cuarto planeta desde el sol, solo un planeta desde la Tierra. Como la Tierra, tiene estaciones y humedad. Pero su diámetro es solo la mitad del tamaño de la Tierra.

luna: El satélite natural de cualquier planeta.

NASA : Abreviatura de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. Creada en 1958, esta agencia estadounidense se ha convertido en líder en investigación espacial y en estimular el interés público por la exploración espacial. Fue a través de la NASA que Estados Unidos envió personas a la órbita y finalmente a la luna. También ha enviado naves de investigación para estudiar planetas y otros objetos celestes en nuestro sistema solar.

orbita : La trayectoria curva de un objeto celeste o nave espacial alrededor de una galaxia, estrella, planeta o luna. Un circuito completo alrededor de un cuerpo celeste.

planeta: Un gran objeto celeste que orbita alrededor de una estrella pero, a diferencia de una estrella, no genera ninguna luz visible.

satélite: Una luna que orbita un planeta o un vehículo u otro objeto fabricado que orbita algún cuerpo celeste en el espacio.

teléfono inteligente: Un teléfono celular (o móvil) que puede realizar una serie de funciones, incluida la búsqueda de información en Internet.

todoterreno: Abreviatura de vehículo utilitario deportivo.

sistema : Una red de partes que juntas trabajan para lograr alguna función. Por ejemplo, la sangre, los vasos y el corazón son los componentes principales del sistema circulatorio del cuerpo humano. Del mismo modo, los trenes, las plataformas, las vías, las señales viales y los pasos elevados se encuentran entre los componentes potenciales del sistema ferroviario de una nación. El sistema puede incluso aplicarse a los procesos o ideas que forman parte de algún método o conjunto ordenado de procedimientos para realizar una tarea.

tecnología: La aplicación del conocimiento científico para fines prácticos, especialmente en la industria, o los dispositivos, procesos y sistemas que resultan de esos esfuerzos.

Tiempo Universal Coordinado, o UTC : Es el sucesor del meridiano de Greenwich (el antiguo estándar de tiempo). UTC es la hora establecida en algún lugar. Greenwich, Inglaterra, por ejemplo, es UTC-0. Otras zonas horarias se miden por cuántas horas sus relojes (o la hora) varían de UTC-0.

deformación : Un cambio en la forma, generalmente debido a alguna torsión o curvatura en una superficie o plano normalmente plano. Una pieza de madera mojada puede deformarse a medida que se seca de manera desigual, lo que hace que se doble o se tuerza levemente.

Web: (en informática) Una abreviatura de World Wide Web, es un término de argot para Internet.

Sitio web: Agencia Espacial Europea. Decir la hora en la luna. 27 de febrero de 2023.

Informe: J. Esper. Documento de especificación de interoperabilidad de LunaNet Versión 4. 12 de septiembre de 2022, 62 págs.

Informe: J. Schier. Descripción general de LunaNet. 7-9 de junio de 2022. Centro Espacial Kennedy de la NASA. Taller Ciencia Única de la Luna en la Era de Artemisa.

Sitio web: LunaNet: Empoderando a Artemis con interoperabilidad de comunicaciones y navegación. 6 de octubre de 2021.

Sitio web : NASA. ¿Qué es GPS? 3 de junio de 2019.

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