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sábado, 25 mayo 2024

Tiempo Lunar Coordinado (LTC)

Ciencia y tecnologíaTiempo Lunar Coordinado (LTC)

La iniciativa de la NASA, de desarrollar una nueva zona horaria específicamente para la Luna, denominada Tiempo Lunar Coordinado (LTC), surge de la necesidad de abordar las peculiaridades temporales propias de nuestro satélite natural, donde el tiempo transcurre de manera diferente en comparación con la Tierra, específicamente 587 microsegundos más rápido cada día. Esta diferencia, aunque pueda parecer mínima (un microsegundo es una unidad de tiempo igual a una millonésima 0,000001 de segundo, es decir, hablamos de 0,000578 segundos al día), tiene implicaciones significativas para la coordinación de naves espaciales, satélites y comunicaciones entre la Luna y la Tierra, especialmente en un momento en el que se intensifica la exploración y la ambición de colonización lunar.

El memorándum de la Oficina para la Política de Ciencia y Tecnología de Estados Unidos señala que el objetivo de esta medida es mantener una coordinación efectiva entre los programas de exploración lunar tanto públicos como privados. Este esfuerzo conjunto no solo resalta la importancia de una cooperación global en el avance hacia la exploración espacial sino que también subraya la necesidad de un marco temporal unificado que permita una sincronización precisa en un entorno tan desafiante como el espacio.

La medición del tiempo en la Tierra se realiza a través de cientos de relojes atómicos que miden el estado energético cambiante de los átomos con una precisión hasta el nanosegundo; un nanosegundo es la milmillonésima parte de un segundo, es decir, 0,000000001 segundos. La implementación de un sistema similar en la Luna, sin embargo, enfrenta desafíos únicos, como el hecho de que, si estos relojes se colocaran en la Luna, correrían un segundo más rápido cada 50 años. Esta variación en la medición del tiempo es crítica y requiere de una solución ingeniosa que la propuesta zona horaria lunar busca solventar.

A escala humana estas fracciones de tiempo son absolutamente despreciables y a las personas que no trabajamos en los ámbitos científicos nos parecen medidas irrelevantes pero hay que entender que los procesos científicos y tecnológicos de hoy día están manejados por ordenadores que se mueven en ciclos a velocidades de megahercios por segundo, es decir, millones de ciclos por segundo. En un milisegundo el móvil con el que estás leyendo este artículo ha realizado 2.400 ciclos de computación o 2,4 millones de ciclos por segundo aproximadamente. Ahora imagínate que tienes que coordinar tu móvil con el de un astronauta que está en la Luna y que tiene un día que se acorta media décima de milisegundo cada día. Para ti es absolutamente imperceptible pero para los ordenadores es un absoluto caos.

La Estación Espacial Internacional ya utiliza el Tiempo Universal Coordinado, que funciona adecuadamente dentro de su órbita baja. Sin embargo, con la Luna situada mucho más lejos de la Tierra, se requiere de una nueva consideración temporal. La pregunta sobre dónde comienza este nuevo marco temporal y hasta dónde se extiende es un debate en curso que requiere de un consenso internacional. En cualquier caso, no te preocupes, el pueblo llano tampoco se enteró jamás de los debates sobre la naturaleza del bien de Platón, sobre la humanidad de los nativos americanos de la Universidad de Salamanca o sobre el debate entre el deber y el ser de Kant. Si a un ciudadano cualquiera de su época le hubiesen preguntado sobre cualquiera de esos temas se habría quedado igual de asombrado que nos quedamos tú y yo cuando escuchamos estas historias de la NASA.

El gobierno de Estados Unidos aspira a que el LTC esté listo para 2026, coincidiendo con la misión Artemis-3, que marcará el regreso humano a la Luna desde el Apolo 17 en 1972. La precisión en la medición del tiempo es crítica para esta misión, especialmente porque se planea aterrizar en el polo sur lunar, una región que se cree contiene grandes reservas de hielo de agua en cráteres permanentemente en sombra. La navegación precisa hasta el nanosegundo es vital para asegurar que las naves espaciales no entren en órbitas erróneas, lo que podría comprometer la misión.

Esta necesidad de precisión extrema en las misiones espaciales subraya la importancia de contar con mediciones temporales exactas. Por ejemplo, en misiones pasadas como el aterrizaje del rover Curiosity en Marte, la NASA utilizó una secuencia precisa de comandos programados al milisegundo para garantizar un aterrizaje seguro en el cráter Gale. Cualquier desviación en el tiempo podría haber resultado en un fracaso catastrófico.

Otro ejemplo lo encontramos en la sonda Voyager 1, lanzada en 1977, que aún envía datos a la Tierra. La precisión en la sincronización de sus señales ha permitido a los científicos recibir información valiosa del borde de nuestro sistema solar. A medida que la sonda se aleja más, cada nanosegundo cuenta para captar sus débiles señales, que ya tardan (en abril de 2024) aproximadamente veintidós horas y media para llegar hasta la Tierra y otro tanto para enviarle la respuesta con los comandos oportunos.

Además, en el contexto lunar, consideremos las futuras misiones Artemis que buscarán explorar y potencialmente extraer recursos del polo sur lunar. La diferencia de 587 microsegundos por día entre la Luna y la Tierra podría acumularse, afectando la precisión de las operaciones a largo plazo, desde el aterrizaje de las naves espaciales hasta la coordinación de las comunicaciones y la navegación de los rovers en la superficie lunar. Una orden de encender o apagar un motor lateral de atrerrizaje de una sonda que se retrase un par de décimas de segundo puede dar lugar al vuelco fatal de la nave, que lleva tripulantes humanos.

Y hablando de todo un poco, a mí me gustaría que el repartidor tuviera una precisión de nanosegundos en vez de tenerme hoy esperando un paquete con un horario de entrega aproximado “entre las 9:00 y las 21:00 horas”. Eso sí que es precisión ¿eh?

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