美国宇航局的阿尔忒弥斯1 号猎户座太空舱在2022年底的历史性任务中拍摄了这张自己和月球的照片。（图片来源：美国宇航局）

随着下一个月球探索时代的到来，科学家们已经开始考虑如何在月球上保持时间，以及月球任务将如何独立于地球确定自己的位置。

这种重新思考最终导致在2022年11月的一次空间机构会议上达成协议，即国际公认的月球共同参考时间至关重要。目前正在发起一项联合国际努力，以试图实现这一目标。

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迄今为止，每个新月任务都按照自己的时间尺度运行，这与地球上的时间有关。这一战略要求用于与任务控制中心进行双向通信的深空天线，以保持机载计时器与地面时间同步。然而，这种在月球上保持时间的方式在未来的一些航天器上是不可行的，例如美国宇航局的月球轨道Gateway空间站，它将需要与大量其他月球和太空任务协调。

一旦宇航员留在Gateway，空间站将通过定期的NASA阿耳忒弥斯发射获得补给。如果一切按计划进行，这项活动将导致在月球南极附近建立一个载人基地。

但即使在这些载人任务之前，许多无人任务- 包括每个Artemis任务和欧洲航天局（ESA）的Argonaut欧洲大型物流着陆器发射的大量立方体卫星- 将在月球周围到位。

准确的导航需要极其严格的计时。例如，地面卫星导航系统，如欧洲的伽利略和美国的GPS，都有自己独特的授时系统。但是这些系统具有相对于彼此的固定偏移量，低至几十亿分之一秒，并且还固定到世界协调时间（UTC）全球标准，该标准由总部位于巴黎的国际测量局（BIPM）维护。UTC还用于互联网和航空，以及需要高度精确时间测量的科学实验。

目前尚未解决的是，一个机构是否将像BIPM对UTC所做的那样，单独负责维护拟议的新月球年表系统。另一个不确定的因素是“月球时间”是独立的还是与地球上的时间同步。

解决这些问题需要克服几个技术障碍，例如月球上的时钟运行速度比地球上慢。虽然月球时钟每个地球日只增加5600万分之一秒，但这种差异最终会导致精确测量的问题。此外，与在轨道上相比，时钟在月球表面也会以不同的速率滴答作响。

“当然，商定的时间系统也必须对宇航员实用，”月光管理团队成员Bernhard Hufenbach在声明中说。“对于在赤道地区每天长达29.5天的行星表面来说，这将是一个相当大的挑战，包括长达两周的寒冷月球夜晚，整个地球只是黑暗天空中的一个小蓝色圆圈。但是，在为月球建立了工作时间系统之后，我们可以继续为其他行星目的地做同样的事情。

此外，基于地球的全球导航卫星系统还依赖于国际地面参考框架（ITRS），这是1991年建立的地球三维坐标系。这样可以一致地测量地球上各点之间的精确距离。月球导航将需要类似的、国际公认的以月球为中心或“以硒为中心”的坐标参考系。

“纵观人类历史，探索实际上是改进计时和大地测量参考模型的关键驱动力，”欧空局月光导航经理Javier Ventura-Traveset说。

“现在对于月球来说，这无疑是一个激动人心的时刻，致力于确定一个国际商定的时间表和一个共同的硒中心参考，这不仅将确保不同月球导航系统之间的互操作性，而且还将促进大量的研究机会和应用在顺月空间，”Ventura-Traveset补充道。