Uma pesquisa recente de físicos do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) quantificou com precisão como o tempo passa de maneira diferente em Marte em comparação com a Terra. Os relógios do planeta vermelho, em média, marcam 477 microssegundos (477 milionésimos de segundo) mais rápido por dia do que os da Terra. Embora aparentemente minúscula, esta discrepância é crítica para a coordenação de missões que exigem precisão de uma fração de segundo em vários planetas.
Relatividade e dilatação do tempo gravitacional
A diferença surge da teoria da relatividade geral de Einstein, que postula que a gravidade afeta o tempo. Campos gravitacionais mais fortes retardam o tempo, enquanto campos mais fracos permitem que ele passe mais rapidamente. A maior massa da Terra cria uma atração gravitacional mais forte, fazendo com que o tempo passe mais devagar do que em Marte, onde a gravidade é mais fraca devido ao seu tamanho menor. Este efeito não é apenas teórico; já é contabilizado em sistemas como os satélites GPS, onde os relógios atômicos funcionam mais rápido em órbita devido à menor gravidade e velocidade relativa.
Um problema de quatro corpos
O cálculo da hora marciana é mais complexo do que a hora lunar, que o NIST havia padronizado anteriormente. A cronometragem da Lua é afetada pela interação gravitacional entre a Terra, o Sol e a Lua. Mas Marte envolve um “problema dos quatro corpos”, levando em consideração o Sol, a Terra, a Lua e e Marte. Isto acontece porque Marte tem uma gravidade superficial mais fraca (cinco vezes menos que a da Terra) e uma órbita mais excêntrica, resultando em maiores flutuações no seu potencial gravitacional.
Flutuações no tempo marciano
A diferença de tempo média de 477 microssegundos por dia em Marte não é constante. A discrepância varia em até 266 microssegundos diários ao longo de um ano marciano (que dura 687 dias terrestres). Isto ocorre porque a órbita de Marte é mais elíptica que a da Terra, fazendo com que experimente maiores oscilações na influência gravitacional do Sol. Além disso, o dia de Marte é mais longo que o da Terra, demorando 40 minutos adicionais para uma rotação completa.
O futuro da cronometragem interplanetária
A cronometragem precisa está se tornando essencial para futuras explorações espaciais. À medida que as missões humanas a Marte se tornam mais prováveis, a sincronização precisa entre a Terra, a Lua e Marte será crítica para a navegação, comunicação e operações da missão. A pesquisa do NIST representa um passo vital para o estabelecimento de uma infraestrutura de cronometragem interplanetária escalável, garantindo a sincronização autônoma em todo o sistema solar.
“O momento é certo para a Lua e Marte”, explica Patla. “Este é o mais próximo que estivemos de concretizar a visão da ficção científica de expansão por todo o Sistema Solar.”
