月は今何時？月の標準時を定める必要性

　さて、ちょっと質問だ。月は今、何時だろうか？

　日本と海外で時差があるように、月にも時差があるはずだ。では何時なのだろう？その答えは「わからない」、あるいは「複数存在する」だ。

　実は月にきちんと定められた標準的な時間はないという。

　各国の宇宙機関は、それぞれ独自の時間尺度を地球の「協定世界時（UTC）」にリンクさせて使っているが、この方法はあまり正確でなく、月の探査機はお互いの時刻を同期することができない。

　月面の探査機が数えるほどしかない今ならいいかもしれないが、今後もっと数多くのミッションが同時に行われるようになれば、困ったことになる。

　『Nature』に掲載された記事によると、宇宙関係者の間で今、月の標準時を定めようという動きがあるのだそうだ。

月でGPSを使うには正確な時刻を知る必要がある

　基準となる月時間が欲しい一番差し迫った理由は、月でGPSを使えるようにするためだ。

　これまでの月探査では、定期的に地球の大型アンテナから電波を送って、その位置を特定していた。

　しかし今後さらに多くのミッションが同時に行われるようになれば、それらすべてをサポートすることはできなくなる。

月の標準時を定めるための全球測位衛星システムの構築

　こうした状況に対応するため、宇宙機関は2030年にも月の「全球測位衛星システム（GNSS）」を構築しようと計画している。

　ESAとNASAは手始めとして、2024年から地球の人工衛星からとどく微弱な電波で、月面の位置を求める実験を行う予定だ。

　さらにその後、月の軌道に専用の測位衛星が4機配備される。これがあれば測位衛星が電波を発信した時刻と、月面の受信機がそれを受信した時刻のズレから距離を求めることができる。

　あとは4機分の距離データに照らして矛盾のない地点が、受信機の位置ということになる。

月の時間を定義するのは難しい

　月の時間を定めるのは案外難しい。1秒の定義自体は月でも地球でも同じだ。だが特殊相対性理論によるなら、重力が強いところでは原子時計が遅くなる。

　月の重力は地球よりも弱いので、月の時計は地球の時計よりも速く進むことになる。そのために月の時計は24時間で約56マイクロ秒進んでしまう。

　また月の自転の影響で、時計を置いた場所によっても左右される。

　月時間の基準となる標準時を定めるには、まず月に少なくとも3つのマスター原子時計を設置し、月での自然な時間のペースを把握しなければならない。

　そのペースをアルゴリズムでまとめて、より正確な月の仮想時計とする。その後どうするかはまだ決まっていない。

　やり方の1つとして、月の時間を地球の協定世界時（UTC）に準拠させることが考えられる。

　その場合、月の仮想時間は地球のUTCに一定の間隔でセットされる。これにはシンプルで、地球の人間も使いやすいというメリットがある。

　別のやり方として、月の仮想時計を月独自の時間にするやり方もある。

　これなら、たとえ地球との連絡が切れてしまっても、月の時計が混乱することはなく、航行や通信の安全性は保たれる。

　またこのやり方には、火星など月よりもっと通信が難しい惑星でも応用できるというメリットがある。

　ただしこの場合、月の日数と地球の日数の違いを考慮する必要がある。

　月では、正午（太陽が子午線を通過する時刻）から次の正午になるまで、平均29.5地球日かかるのだ。

　人間は24時間サイクルで眠る必要があるので、月面で暮らしたとしても地球の生活リズムから完全に自由になれるわけではない。

時間以外にも課題

　月では時間以外の基準も決める必要がある。例えば、ナビに使われる月の地図や座標系といったもので、それらは各国のシステムと相互運用できるよう国際的な合意が得られたものでなければならない。

　現在NASAは、ESAと協力して、「ルナネット」という枠組みを開発中であるそうだ。これはちょうど地球のインターネットのように、ナビ・通信・演算システムなどを単一のネットワークで扱えるようにする一連のルールだ。

　いずれは太陽系インターネットにも発展するアイデアであるそうだ。

References:What Time Is It on the Moon? / What time is it on the Moon? / written by hiroching / edited by / parumo
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