當(dāng)美國宇航局的最新漫游者今年夏天在紅色星球上著陸的時候，或許在加利福尼亞州噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室是早晨或者初午的某個時間。這就像當(dāng)東海岸是下午三點(diǎn)左右時，歐洲是夜晚等等，我們很簡單就能判斷出時區(qū)。但是火星上是什么時間呢？好奇號待在什么時區(qū)呢，你能告訴我嗎？
一位專業(yè)制表匠為火星漫游者操作人員設(shè)計(jì)的火星表盤面
太陽從蓋爾隕石坑上空升起，這里將成為火星漫游者好奇號的未來家園
在火星上計(jì)時有一點(diǎn)像在地球上報(bào)時，因?yàn)檫@兩顆星球在許多方面都是相似的。但是也存在著許多的差別，足以讓人覺得有點(diǎn)抓狂。首先，火星的一天或者說日照時間比地球上的一天長39分35秒。這并不多，但是當(dāng)你依賴火星時間生活時會覺得很快速，正如好奇號團(tuán)隊(duì)將面對的一樣。而且一個火星年有668.59個火星日，大約是地球年的1.88倍。季節(jié)時間長的多而且也更加極端，在某種程度上是由火星的偏心軌道所致。
噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家黛博拉-巴斯說：“感覺就像你每天都不斷的向東飛行40分鐘。你一直會遭遇時差問題，這只是一點(diǎn)點(diǎn)，誰在乎呢，因?yàn)橐粋€小時其實(shí)并不是很糟糕。但是這已經(jīng)敲響了警鐘。”噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)致力于精神號、機(jī)遇號和鳳凰號著陸器的探測任務(wù)研究。正如我們根據(jù)時間流逝記錄我們的生活一樣，太空任務(wù)也是一樣。大多數(shù)火星任務(wù)由太陽能提供動力，這就意味著航天飛船必須在白天的時間執(zhí)行任務(wù)。好奇號有一臺核動力發(fā)動機(jī)，但是從許多方面看都是一艘太陽能飛船，它的攝像機(jī)和其它的儀器需要在日光下作業(yè)，而且大氣現(xiàn)象也遵循太陽移動規(guī)律，比如說火星上白天黑夜的巨大溫度變化。
因此工程師們需要一種可靠的方法來記錄火星上的時間。戈達(dá)德空間研究所的名譽(yù)教授邁克爾-艾里森對于搞定它非常的感興趣，他開玩笑說：“事實(shí)上我了解火星時間，在某種程度上比地球時間還了解。”他說你首先要確定當(dāng)?shù)刂形鐣r間，也就是當(dāng)太陽穿過子午線上空的時候，那被稱為當(dāng)?shù)卣嫣枙r間。但是由于火星（和地球）的偏心軌道，一整年的時間距離太陽都在不斷的遠(yuǎn)近變化，因此隨著太陽在天空的變化當(dāng)?shù)刂形鐜追昼姇r間就會過去。因此為了更加準(zhǔn)確，天文學(xué)家們借助了稱為“假定平太陽”的方法，它將根據(jù)太陽的平均位置發(fā)生移動。這種以地球儀8字曲線圖展現(xiàn)出來的定位會告訴你當(dāng)?shù)氐钠骄枙r間。那就是天文學(xué)家們在火星上用于計(jì)時的方法。
所以現(xiàn)在你就能判定出你當(dāng)?shù)氐恼鐣r分，你也能夠判定出相對于平均太陽時間的當(dāng)?shù)貢r間。在地球上這通常被稱為格林威治標(biāo)準(zhǔn)時間，而且現(xiàn)在稱為協(xié)調(diào)世界時，在火星上則被稱為協(xié)調(diào)火星時。
艾里森說：“火星的本初子午線正巧比地球選取的要早。”科學(xué)家們在1840年就選取了火星本初子午線以方便他們繪制觀察結(jié)果，它就位于一個后來被稱為子午線港的黑暗區(qū)域。（順便說一下，機(jī)遇號漫游者就降落于這片區(qū)域的西側(cè)。）這一區(qū)域的隕石坑Airy-0標(biāo)注了真正的本初子午線，科學(xué)家們是依靠水手號探測器在20世紀(jì)60年代所拍攝的照片選取的。Airy是為了紀(jì)念英國天文學(xué)家喬治-艾里，他在1884年建立了最終被選定為地球的本初子午線的格林威治望遠(yuǎn)鏡。
順便說一句，當(dāng)我們在討論時間機(jī)制的時候，你可能會忘記火星月或者是一個格里高里歷?；鹦堑脑铝粒热缁鹦l(wèi)一號和火衛(wèi)二號，圍繞火星選擇的如此快所以按照它們的階段劃分日歷是毫無意義的。相反科學(xué)家們使用太陽經(jīng)度標(biāo)記日歷。當(dāng)從火星上觀察到太陽直接在赤道上空向北移動的時候新的一年就開始了，也就是春天的開始。當(dāng)太陽在90度角的時候，北方的冬天就開始了。
艾里森也抓住了這一點(diǎn)，創(chuàng)造了多出10個月的火星歷法。他想火星月份遵循地球月份春分或者秋分的模式，因此他沉迷于額外月份。他大笑著說：“我有一月、二月、Bradbury、Clarke和三月，你不能參照火星的衛(wèi)星軌道構(gòu)建一個便利的季節(jié)劃分。但是如果人們登陸火星，他們或許需要一些月份計(jì)算方法。那對我們來說是一種便利的時間體制。”
艾里森的大多數(shù)職業(yè)生涯都在進(jìn)行外太陽系研究，他以工程科學(xué)家的身份參加了卡西尼號、Jnuo和其它的研究項(xiàng)目。在他參與到火星時間研究之前，天文學(xué)家們會坐下來，根據(jù)火星計(jì)劃任務(wù)前后的幾年時間火星的位置變化推測日行軌跡和火星時標(biāo)。艾里森決定定制一種通用火星時間計(jì)算器，計(jì)算126個火星年里的星球位置。
他說：“我認(rèn)為這將非常有趣，來以一種普遍的方法來定義它并一勞永逸的解決這個問題。”他構(gòu)建了一張日行軌跡圖來追蹤太陽穿越火星上空的平均移動，它看起來就像是一滴淚珠。艾里森繪制了一張火星虛構(gòu)平均太陽圖，并且依據(jù)這個演算圖定義了平均太陽時。這需要一些高水平的數(shù)學(xué)知識，因?yàn)榛鹦堑能壍烙捎谀拘呛推渌囊蛩匕l(fā)生偏離，但是艾里森認(rèn)為這是有趣的夏季項(xiàng)目。美國宇航局目前仍然在使用他的算法。
你也能通過登陸戈達(dá)德太空研究所網(wǎng)站下載一個火星鐘表Mars24。Mars24為你展現(xiàn)了美麗的火星照片，以及精神號、機(jī)遇號、鳳凰號、海盜號和其它探測任務(wù)的登陸點(diǎn)照片。當(dāng)好奇號登陸的時候，它將獲得自己的圖標(biāo)。如果你下載Mars24，你會注意到?jīng)]有劃分時區(qū)。每一個登陸器都使用一個預(yù)算的當(dāng)?shù)仄骄枙r作為它的參考坐標(biāo)系，就像標(biāo)準(zhǔn)時間建立前所有城市所采用的方法一樣，但是每一個登陸器都有自己的實(shí)際上的時區(qū)。
巴斯說：“在噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室墻上的鐘表記錄了這些火星時間。”當(dāng)一個漫游者執(zhí)行任務(wù)的時候，它分別被當(dāng)?shù)氐穆握邥r間和實(shí)驗(yàn)室時間所記錄。當(dāng)精神號和機(jī)遇號任務(wù)開始的時候，美國宇航局甚至命令參照火星時間，而且一些團(tuán)隊(duì)成員有火星鬧鐘。巴斯介紹說：“我們先有了格林威治時間，然后是一個宇宙飛船鐘點(diǎn)。然后有了當(dāng)?shù)氐钠骄枙r，也就是火星時間。再后來我們擁有了太平洋標(biāo)準(zhǔn)時間、東部標(biāo)準(zhǔn)時間，計(jì)時制之間的轉(zhuǎn)化相當(dāng)?shù)牧钊梭@奇。從那方面講火星時間也僅僅是另外一個時區(qū)。”
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