科学家发现月球上钟表走得更快 会影响月球任务 现在要给它配置时间

科学家发现月球上钟表走得更快会影响月球任务现在要给它配置时间之所以要在2026年底之前完成这项工作，是因为美国阿耳忒弥斯3号任务计划不早于2026年将载人宇航员送至月球南极附近，到时美国的宇航员和航天器正好就可以使用这个月球的时间系统。那么，有趣的问题是，为什么这次登月需要专门创建月球的标准时间，之前的阿波罗登月任务没有月球标准时间不也挺好的吗？阿波罗登月的时候确实没有使用月球的时间——当时宇航员的手表同步的是休斯顿所在时区的时间（火箭发射地），但月球标准时间确实有必要，甚至是不可或缺的，主要原因是时间在现代科技领域扮演着最至关重要的角色，而月球的时间流逝方式和地球并不一样，这会导致一些工作出错或者无法开展。月球上的钟表走得更快由于潮汐锁定，月球有一面永远对着我们，所以可能有些人认为月球不会有白天和黑夜的变化。实际上月球也在自转，太阳也会照到它不同区域，所以月球是有昼夜之分的，只是因为潮汐锁定，它的自转和公转周期保持一致，相当缓慢，它的白天和黑夜都差不多有2周左右时间。地球的一天24小时是根据白天黑夜定义的，这似乎不是很适合月球，这是制定月球标准时间的原因之一，但并不是主要原因。最主要的原因是月球的引力比地球小很多，这导致那里的时间走得比地球上更快，如果在月球的航天器或者宇航员同样引用地球标准时间的话，那么每天那里的表都会快走大约58.7微秒（后面我会解释为什么这个误差无法接受），这个就是所谓的时间膨胀。爱因斯坦是最早发现这一点的科学家，他最初相信光速是恒定的，并以此推导出狭义相对论。爱因斯坦对光速不变的解释是，光速对任何参考系都是不变的，无论你多快，光速相对你都不变。图：移动火车A射出的箭比禁止的B会快，但光速不同，它是一样的不仅如此，如果有两个人同时移动，无论这两个人的速度相差多少，光速相对这两个人都是一样的，比如你以99%光速移动，而另外一个人以1%的光速移动，但是光速相对你们两个人的速度都是一样的。这个很难理解，非常反直觉，但是爱因斯坦天才地方就是找到了解释方案，他认为在运动过程中时间发生了变化。你的时间和另外一个人的时间是不一样的，你的速度更快，则时间流逝更慢，所以你看到的光速和另外一个人看到的光速一样。这就是狭义相对论，它解释了速度的时间膨胀，这个已经在观测实验中得到验证。由于空间站的速度更快，所以上面携带的原子钟记录下了更慢的时间，另外科学家也已经用原子钟观察到速度低于10米每秒的速度时间膨胀。在狭义相对论之后，爱因斯坦又开始思考引力，他同样用时间的相对流逝解释了引力的本质，这便是广义相对论。我们可以不用理解广义相对论具体内容，只需要知道引力也会导致时间膨胀，而且是你处在引力越大的地方时间流逝越慢。这点同样已经通过原子钟观察到高度差仅为1米的地球表面的引力时间膨胀，这个实验和我前文提到的“10米每秒的速度时间膨胀”都是在2010年就已经完成的。月球引力和地球不一样，所以时间自然就不一样了，时间膨胀可以通过公式计算出来，我这边找到现成的答案，月球上每天会比地球快58.7微秒——一年差不多少快个0.02秒。那么，现在还有一个问题，真的有必要为了这一年的0.02秒误差来设置一个月球独立的时间吗？为什么同步非常重要？如果你经常使用计算机并试图解决一些计算机上网故障的话，你可能会涉及到把时间同步一下的操作。我个人这样操作过很多次，特别是计算机普及度还不是很高的年代，每次网络无法连接的时候，通常只要重新同步一下电脑的时间，就可以正常上网了。老实说，我并不知道其中的原因，也从来没有去了解过为什么同步时间就可以重新上网，但是为了写这篇文章，我简单了解了下其中的原因。其实为了互联网的安全，保护你我的个人隐私，以及你的个人电脑访问服务器时免受第三方攻击，这里有一个所谓的公钥证书系统，在你每次访问网站时它都会给你建立一个远程方的身份证书，从而提高安全系数。这个公钥证书系统的关键就是时间，如果你电脑的时间没有同步的话，就无法正确建立这个证书，自然就无法对外访问了。另外，我们现在许多线上交易，为了提高安全系数，有一个时间戳（其实现在文件、事件、图像等都引入了这个）概念——指的是数据在某个特定时间点是完整存在过了，这样可以确保第三方在之后无法篡改这些数据。总得来说，如果你要在月球使用互联网相关的服务，就必须时间同步，不然数据会出错，如果要取消时间相关设定，那么安全就无法保障。你可能会问，我们的北京时间和其它地方时间难道是一样的吗？虽然，世界各个地区的人根据自己所在地球的位置来设置时间——也就是所谓的时区，但全球所有时区都是根据单一协调世界时 (UTC)定义的。协调世界时由位于法国巴黎的国际计量局制定，它使用全球各地的原子钟组合创建，这些原子钟将自己的时间输入巴黎中央实验室，以确保每个国家的时钟同步，这便是全球互联网的基础。不过，互联网和线上交易并不是唯一需要根据时间来运行的东西，实际上更为重要的是全球导航系统，它也是以时间为基础的，这个在月球任务中最为重要。我们知道导航是根据卫星实现的，而卫星判断你的位置是根据时间，卫星信号会比地面上的当前时间晚几分之一秒到达，因此可以利用时间差以惊人的精度确定一个人在地球表面的位置。在卫星导航中，要想获得准确的位置，需要达到纳秒级的误差水平才行，而就像我们前面提到的，月球和地球的时间误差有58.7微秒，如果在月球上同样使用协调世界时的话，那么将会出现严重的位置偏差。以前的登月任务是粗糙的，任务也单一，没有精细化的运作，而21世纪的登月任务明显已经进入了一个要在月球长期工作的阶段，所以创建月球的标准时间是必要的，有些科学家甚至已经提出了要创建火星，以及其它天体的时间了。最后不过，关于月球标准时间还有一个关键的问题，那就是到底由谁来创建，或者由谁牵头。其实不仅美国国家航空航天局在做这件事情，欧空局也早就在做了由于大家都有自己的优先事项和愿景，这让创建月球标准时间变得相当复杂。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426774.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426774.htm

NASA科学家称月球上可能已经存在生命 源自人类犯的错

NASA科学家称月球上可能已经存在生命源自人类犯的错根据Insider的报道，NASA行星科学家PrabalSaxena说，潜在的可居住的壁龛可以在月球的恶劣环境中为微生物生命提供一个安全的避难所。月球不像我们自己的星球，甚至也不像其他星球。它没有太多的大气层。因此，生命在那里很难生存。然而，Saxena认为，构成月球的看起来死气沉沉的景观可能隐藏着月球上微生物生命的迹象。长期以来，萨克森纳一直在寻找太阳系之外的外星生命的迹象。然而，他最近开始与一个一直在寻找离家更近的生命的团队合作。图片来源：NRAO/GBO/Raytheon/NSF/AUI这一理论最吸引人的是，Saxena和他的团队说，可能躲在月球上这些壁龛里的微生物生命很可能是由月球登陆器运送到我们的月球卫星上的，就像历史上的阿波罗登陆器。月球南极将成为ArtemisIII任务的一个重要部分，宇航员计划在它附近的13个潜在着陆点中的一个着陆。从来没有人类踏上过月球的这一部分。然而，我们知道它含有冰，一些人认为我们可能能够利用它在月球上创造水和其他东西，帮助推动那里可能的月球基地建设。其中一些冰区可能是那些微生物的安全避难所，因为太阳的有害辐射从未到达这些区域。生命总会找到出路，即使月球上的生命还不存在，当人类在不远的将来开始在我们的月球卫星上行走时，微生物生命可能会找到一个坚实的立足点。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364927.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1364927.htm

韩国科学家开发出创新型月球表面模拟舱

韩国科学家开发出创新型月球表面模拟舱在地球上模拟月球静电环境方面取得的突破为未来的月球探索奠定了良好的基础。通过精确复制和评估月球尘埃的影响，这项技术为克服太空任务中的主要障碍之一提供了重要见解，为先进的月球研究和原地资源利用计划铺平了道路。光电电流测量装置照片。资料来源：韩国土木建筑技术研究院（KICT）执行月球任务的最严重威胁之一是月球表面带静电的环境。由于月球大气层极其稀薄，月球直接暴露在太阳紫外线、X射线、太阳风、地球等离子体等的照射下。因此，月球上的尘埃云呈现出强烈的静电。月球的静电环境白天带正电，夜间带负电。由于月球上几乎没有大气层，空气阻力极小，即使是很小的撞击也能轻易吹走尘埃。带静电的碎石颗粒粘附在空间探索设备上时，可能会对其造成严重损害。例如，当粘附在光伏电池上时，这些颗粒会降低发电效率。在载人飞行任务中，它们会损坏保护宇航员的太空服，或穿透呼吸系统，造成危及生命的后果。KICT的研究小组由Shin,Hyusoung博士（与资深研究员Chung,Taeil和Park,Seungsoo博士一起）领导，开发了一个旨在模拟带电条件的试验室。其目的是实现类似月球表面的静电环境。附说明的设计测量单元原理图（不按比例）。资料来源：韩国土木建筑技术研究院（KICT）韩国信息和通信技术研究所开发的试验室集成了紫外线灯、电子束和等离子体发生器，可对测试物体表面进行正电或负电充电。该设备可用于利用紫外线辐射和电子束对月球土壤的复制品进行静电充电。这将有助于确定月球车上附着了多少材料，并预测潜在的问题。这项技术不仅仅是进行静电充电，还可以模拟月球在各种条件下的带电环境，如白天或夜晚环境，以及受地球等离子体影响的环境。这项研究工作的最大成就在于所开发的设备能够以定量和独立的方式测量所产生的光电流量，而光电流量对月尘在月昼期间的充电影响最大。这项研究获得的实验测量值与相应理论值之间的误差大约在5%以内，这证明了所开发技术的可靠性。因此，KICT的尝试不仅成功地再现了土壤尘埃仍带静电的类似月球的环境，而且还开发了相关的评估技术。这项研究工作为在大型脏热真空室（DTVC）中配备所开发的设备，以实现静电环境并进一步评估其性能奠定了基础。领导该项目的申博士说："我们的研究提出了将韩国在世界上首次开发的全尺寸DTVC与月球尘埃充电技术有效结合的可能性。这一解决方案将成为未来在月球上实施原地资源利用（ISRU）的一系列技术的试验台，解决并应对带电月球尘埃带来的一系列潜在技术挑战。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427230.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427230.htm

科学家确定可用于搭建月球和火星建筑的潜在溶剂

科学家确定可用于搭建月球和火星建筑的潜在溶剂这项工作由华盛顿州立大学机械与材料工程学院副教授苏米克-班纳吉（SoumikBanerjee）领导，在《物理化学杂志B》（JournalofPhysicalChemistryB）上进行了报道。被称为离子液体的强力溶剂是处于液态的盐。"机器学习工作把我们从2万英尺的高度降到了1000英尺的水平，"Banerjee说。"我们能够非常快速地向下选择大量离子液体，然后我们还能科学地理解决定溶剂是否能够溶解材料的最重要因素。"美国国家航空航天局（NASA）资助了Banerjee的工作，作为其Artemis任务的一部分，NASA希望将人类送回月球，然后再送往火星等更深的太空。但是，要使这样的长期任务成为可能，宇航员就必须利用这些地外环境中的材料和资源，使用3D打印技术利用从月球或火星土壤中提取的基本元素制造结构、工具或零件。Banerjee说："对美国国家航空航天局来说，原地资源利用是未来几十年的一件大事。否则，我们将需要从地球运载高得吓人的材料"。获取这些建筑材料必须以环保和节能的方式进行。开采元素的方法也不能使用水，因为月球上没有水。Banerjee的研究小组十多年来一直在研究用于电池的离子液体，这可能就是答案。然而，在实验室测试每种候选离子液体既昂贵又耗时，因此研究人员利用机器学习和原子级别的建模技术，从数十万种候选离子液体中筛选出了几种。他们寻找那些可以消化月球和火星材料，提取铝、镁和铁等重要元素，可以自我再生，或许还能产生氧气或水作为副产品，帮助提供生命支持的离子液体。在确定溶剂所需的优良品质后，研究人员找到了大约六种非常理想的候选溶剂。成功的重要因素包括组成盐的分子离子的大小、表面电荷密度（即离子单位面积上的电荷）以及离子在液体中的流动性。在另一项研究中，研究人员与科罗拉多大学的研究人员合作，在实验室中测试了几种离子液体溶解化合物的能力。他们希望最终能建造一个实验室规模或中试规模的反应器，并用从月球获取到的材料测试候选溶剂。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416835.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416835.htm

科学家在月球上发现异常岩石

科学家在月球上发现异常岩石现在，由明斯特大学的奥塔维亚诺-吕施博士领导的一个国际研究小组首次在月球表面发现了一米大小的异常岩石，这些岩石被尘埃覆盖，可能表现出独特的性质--比如磁性异常。科学家们最重要的发现是，月球上只有极少数巨石上有一层具有非常特殊反射特性的尘埃。例如，这些新发现的巨石上的灰尘反射阳光的方式与之前已知的岩石不同。这些新发现有助于科学家了解月壳的形成和变化过程。研究结果发表在《地球物理研究-行星》杂志上。月球磁异常和反射特性众所周知，月球表面有磁性异常现象，特别是在一个叫做莱纳伽马的区域附近。然而，人们从未研究过岩石是否具有磁性的问题。行星学研究所的奥塔维亚诺-吕施（OttavianoRüsch）在归类这一发现时说："目前对月球磁性的了解非常有限，因此这些新岩石将揭示月球及其磁核的历史。""我们首次研究了尘埃与莱纳伽马地区岩石的相互作用，更准确地说，是这些岩石反射特性的变化。例如，我们可以推断出这些大岩石对阳光的反射程度和方向"。这些图像是由美国国家航空航天局（NASA）的绕月勘测轨道飞行器（LunarReconnaissanceOrbiter）拍摄的。利用人工智能进行月球探测研究小组最初感兴趣的是裂开的岩石。他们首先利用人工智能在约一百万张图片中搜索破裂的岩石--这些图片也是由月球勘测轨道器拍摄的。伯尔尼大学太空与宜居性中心的瓦伦丁-比克尔（ValentinBickel）说："现代数据处理方法让我们能够对全球环境有全新的认识--同时，我们也不断通过这种方式发现未知物体，比如我们在这项新研究中调查的异常岩石。搜索算法确定了大约13万块有趣的岩石，其中一半由科学家进行了仔细研究。""我们仅在一张图片上就认出了一块有明显暗区的巨石。这块岩石与其他岩石截然不同，因为与其他岩石相比，它向太阳散射的光线较少。我们怀疑这是由于特殊的尘埃结构造成的，比如尘埃的密度和粒度，"OttavianoRüsch解释说。"通常情况下，月球尘埃多孔，会将大量光线反射回照明方向。然而，当尘埃被压实时，整体亮度通常会增加。多特蒙德工业大学的马塞尔-赫斯（MarcelHess）补充说："观测到的被尘埃覆盖的岩石并非如此。这是一个引人入胜的发现--然而，科学家们对这种尘埃及其与岩石的相互作用的了解仍处于早期阶段。在接下来的几周和几个月里，科学家们希望进一步研究导致尘埃与岩石相互作用以及形成特殊尘埃结构的过程。这些过程包括，例如，由于静电荷或太阳风与当地磁场的相互作用而导致尘埃上升。未来研究与月球探索除了其他许多国际无人太空任务外，美国国家航空航天局（NASA）还将在未来几年内向雷纳伽马地区派出一个自动漫游车，以寻找类似类型的带有特殊尘埃的巨石。即使这仍然是未来的梦想，但更好地了解尘埃的运动也有助于规划人类在月球上的定居点等。毕竟，我们从阿波罗宇航员的经验中知道，尘埃会带来许多问题，如污染居住地（如空间站）和技术设备。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1417917.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1417917.htm

科学家脑洞大开，计划用太阳透镜融化月尘在月球铺路

科学家脑洞大开，计划用太阳透镜融化月尘在月球铺路当月球车在月球上行驶时，由于重力很小，被打散的月尘会飞起来而不会落下。这些尘埃非常小，并且磨损性强，如果进入设备中会造成很大的损坏（月尘甚至侵蚀了阿波罗任务的太空服）。要想在月球上建立有效的交通系统，坚固的道路和着陆平台是必不可少的，但是把建造道路所需的材料送到月球表面是非常昂贵的。德国阿伦大学的研究人员发现，他们可以熔化月球土壤来制造一种更加坚固、稳定的物质，这种物质实际上是由几层融合在一起的月尘组成的，可以锁住极细的尘埃。这种材料不仅可以防止月球车扬起尘埃，还可以防止火箭发动机在降落和起飞时扰动尘埃。这项研究已发表在《》杂志上，该团队在地球上进行的实验使用了一种代替月尘的物质，叫做EAC-1A，这是欧洲航天局（ESA）为了这类实验而开发的。来源，频道：@kejiqu群组：@kejiquchat