Una recente ricerca condotta dai fisici del National Institute of Standards and Technology (NIST) ha quantificato con precisione come il tempo passa in modo diverso su Marte rispetto alla Terra. Gli orologi sul pianeta rosso, in media, ticchettano 477 microsecondi (477 milionesimi di secondo) più velocemente al giorno rispetto a quelli sulla Terra. Anche se apparentemente minuscola, questa discrepanza è fondamentale per coordinare missioni che richiedono una precisione di frazioni di secondo su più pianeti.
Relatività e dilatazione gravitazionale del tempo
La differenza deriva dalla teoria della relatività generale di Einstein, che presuppone che la gravità influenzi il tempo. I campi gravitazionali più forti rallentano il tempo, mentre i campi più deboli gli permettono di passare più velocemente. La massa maggiore della Terra crea un’attrazione gravitazionale più forte, facendo scorrere il tempo più lentamente che su Marte, dove la gravità è più debole a causa delle sue dimensioni ridotte. Questo effetto non è solo teorico; è già preso in considerazione in sistemi come i satelliti GPS, dove gli orologi atomici corrono più velocemente in orbita a causa della minore gravità e velocità relativa.
Un problema a quattro corpi
Calcolare il tempo marziano è più complesso del tempo lunare, che il NIST aveva precedentemente standardizzato. Il cronometraggio della Luna è influenzato dall’interazione gravitazionale tra Terra, Sole e Luna. Ma Marte implica un “problema dei quattro corpi”, che tiene conto del Sole, della Terra, della Luna e di Marte. Questo perché Marte ha una gravità superficiale più debole (cinque volte inferiore a quella terrestre) e un’orbita più eccentrica, con conseguenti maggiori fluttuazioni nel suo potenziale gravitazionale.
Fluttuazioni del tempo marziano
La differenza temporale media di 477 microsecondi al giorno su Marte non è costante. La discrepanza varia fino a 266 microsecondi al giorno durante un anno marziano (che dura 687 giorni terrestri). Questo perché l’orbita di Marte è più ellittica di quella della Terra, facendogli subire maggiori oscillazioni nell’influenza gravitazionale del Sole. Inoltre, il giorno di Marte è più lungo di quello della Terra, impiegando altri 40 minuti per una rotazione completa.
Il futuro del cronometraggio interplanetario
La precisione del cronometraggio sta diventando essenziale per la futura esplorazione dello spazio. Man mano che le missioni umane su Marte diventano più probabili, la sincronizzazione accurata tra Terra, Luna e Marte sarà fondamentale per la navigazione, la comunicazione e le operazioni di missione. La ricerca del NIST rappresenta un passo fondamentale verso la creazione di un’infrastruttura scalabile di cronometraggio interplanetario, garantendo la sincronizzazione autonoma in tutto il sistema solare.
“Il momento è giusto per la Luna e Marte”, spiega Patla. “Questo è il momento più vicino a cui siamo stati per realizzare la visione fantascientifica dell’espansione attraverso il Sistema Solare.”
