Laurent tourelle
À quelle vitesse le temps passe sur la Lune ? Sans une telle mesure, les futures missions lunaires pourraient se heurter à des défis majeurs. Une étude récente a calculé avec précision la différence de passage du temps entre la Lune, la Terre et le barycentre du système solaire.
En effet, le temps ne s’écoule pas de la même manière pour tous les observateurs ; il varie selon la vitesse relative et la proximité des champs gravitationnels environnants. Ce phénomène, lié à la relativité, n’affecte généralement pas notre quotidien. Par exemple, si vous devez rencontrer quelqu’un mardi prochain, il n’est pas nécessaire de vous préoccuper des différences temporelles à moins que vous ne voyagiez à des vitesses proches de celle de la lumière ou que vous ne soyez sur un corps céleste avec une gravité très différente.
Cependant, ce phénomène constitue un véritable défi pour la NASA et les autres agences spatiales, car l’objectif est de développer des bases permanentes sur la Lune et Mars.
Actuellement, il n’existe pas de fuseau horaire lunaire officiel. Les missions sans équipage utilisent souvent l’heure du pays d’origine de l’engin spatial, tandis que les missions Apollo utilisaient le Temps Écoulé au Sol (GET), basé sur le moment du lancement. À mesure que la Lune se peuplera de robots et, espérons-le, d’humains, cette absence de fuseau horaire pourrait devenir problématique. Les États-Unis envisagent donc d’établir un temps lunaire coordonné pour résoudre cette question.
« La mise en place d’un horaire standardisé pour la Lune est cruciale pour synchroniser les activités et les opérations lunaires », souligne un nouvel article disponible sur le serveur de pré-impression arXiv, en attente d’une évaluation par des pairs.
« Dans le cadre de missions impliquant divers atterrisseurs, rovers et orbiteurs, une référence temporelle commune permet de coordonner efficacement les différentes unités, d’éviter les conflits et d’améliorer la collaboration. Une synchronisation précise est également indispensable pour assurer une communication fluide entre les missions terrestres et lunaires, faciliter la transmission et la réception des données, et garantir le bon fonctionnement des systèmes autonomes. »
Dans le nouvel article, l’équipe a étudié la différence de passage du temps entre la surface de la Lune, celle de la Terre, et le barycentre du système solaire, le centre de masse commun à l’ensemble du système solaire.
« Bien que les transformations temporelles relativistes entre le référentiel barycentrique du système solaire (SSB) et la surface de la Terre soient bien établies, il n’existe pas encore de transformation similaire pour la surface de la Lune », explique l’équipe. « En particulier, il est nécessaire de définir les constantes qui régissent les variations des deux échelles de temps au fil du temps. »
Les calculs réalisés par l’équipe montrent que le temps s’écoule sur la surface lunaire 0,0000575 seconde plus rapidement par jour par rapport à la surface terrestre. Pour donner une idée de l’échelle, il faudrait environ 100 000 jours (soit environ 274 ans) pour que quelqu’un sur la Lune vieillisse de 5,75 secondes de plus que quelqu’un sur Terre.
Bien que cette différence semble petite, son ignorance pourrait causer des problèmes lors des opérations lunaires.
« Ignorer l’écart entre l’horloge d’un émetteur terrestre et la manière dont elle est perçue par un récepteur lunaire pourrait induire des erreurs de mesure », avertit Arati Prabhakar, assistante du président pour la science et la technologie et directrice du Bureau de la politique scientifique et technologique, dans un mémorandum incitant la NASA et d’autres agences à collaborer pour créer un nouveau système horaire lunaire.
« Des applications nécessitant une grande précision, comme l’amarrage ou l’atterrissage d’un vaisseau spatial, exigeront une exactitude bien supérieure à ce que les méthodes actuelles peuvent offrir. »
Des discussions et des calculs supplémentaires seront nécessaires avant de mettre en place un horaire lunaire coordonné, et il faudra attendre de voir quel système précis sera adopté par la NASA et d’autres agences spatiales. Une chose est cependant certaine : la NASA a d’ores et déjà précisé que, sur la Lune, avec son cycle de 29,5 jours terrestres, il n’y aura pas de changement d’heure.
L’article est publié sur arXiv .
