邁出我國星際探測征程的重要一步 時差將變得更為重要

2021-06-15 11:33:21

5月15日,我國首次火星探測任務(wù)天問一號探測器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)成功著陸,在火星上首次留下中國印跡,邁出了我國星際探測征程的重要一步。

已經(jīng)遠(yuǎn)行將近10個月的祝融號火星車,如今正式開啟在這顆遙遠(yuǎn)而神秘星球上巡視探測的“日日夜夜”……

等等,火星的一天一夜,和地球一樣是24小時嗎?憑直覺好像不是。那么,火星上的一天和地球上的一天,“時差”究竟差多少?

要搞清楚這個問題,必須先知道什么是“一天”?中國科學(xué)院國家授時中心研究員童明雷告訴記者,通俗來說,星球自轉(zhuǎn)一周為一天。科學(xué)家虛構(gòu)了“平太陽”這樣一個參照點(diǎn),其運(yùn)行速度等于太陽在黃道面運(yùn)行的平均速度,平太陽的連續(xù)兩次上中天,則成為一個平太陽日。

太陽系的行星在自轉(zhuǎn)的同時,還都圍繞太陽做公轉(zhuǎn)運(yùn)動,因此地球相對于恒星背景的運(yùn)動才更加反映地球的自轉(zhuǎn)。以恒星為參考,春分點(diǎn)連續(xù)兩次上中天的時間間隔,則為一個恒星日。

因此,按照地球上定義的時間尺度,火星上的一個平太陽日為24小時39分35.244秒,地球的平太陽日則是24小時,兩者之間差距39分35秒多;在更反映自轉(zhuǎn)周期的恒星日方面,火星一個恒星日為24小時37分22.663秒,地球則為23小時56分4.099秒,兩者之差更是達(dá)到了約41分19秒。

粗淺理解下來,火星上的一天比地球的一天大約長40分鐘,相當(dāng)于祝融號如果在火星上活動36天,就要比地球上的人們晚了24個小時——整整一天吶!

童明雷介紹,一個平太陽日與一個恒星日的差值,地球達(dá)到了近4分鐘,顯然比火星的2分多鐘更大。這是因?yàn)榛鹦堑墓D(zhuǎn)周期更長,達(dá)到了687天,接近地球公轉(zhuǎn)周期的兩倍。

“火星和地球繞太陽運(yùn)行的軌道都不是正圓的而是橢圓的,火星軌道的離心率為0.0934,遠(yuǎn)高于地球軌道離心率的0.0167,使火星各季節(jié)長度更加不一致,因此更加需要建立平太陽時或恒星時。”童明雷說。

那么,如果想讓祝融號在火星上和地球人過一樣的24小時制,則火星的秒長就要比地球的秒長要長,平太陽日的秒長相對于地球要放大1.02749倍;而恒星日的秒長要放大1.02877倍,這個值來自地球自轉(zhuǎn)速率與火星自轉(zhuǎn)速率之比。

換算起來好像有些復(fù)雜。要不,祝融號,還是好好過你的“火星時間”吧。

標(biāo)簽: “時差” 探測 征程 星際

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