De tijd op Mars gaat inderdaad sneller dan de onze. We hebben het niet over uren of minuten: dat zijn het microseconden477 om precies te zijn, en elke dag sneller wegglippen op de Rode Planeet dan op Aarde. Een microscopisch klein figuurtje natuurlijk, maar genoeg om elk technologisch systeem dat chirurgische precisie nodig heeft, in de problemen te brengen. En als het om ruimtemissies, satellieten, communicatie en navigatie gaat, is precisie geen gril: het is zuurstof.
Deze kloof komt rechtstreeks voort uit de strenge, bijna meedogenloze regels die het universum regeren. Einstein heeft ze gecodificeerd met zijn algemene relativiteitstheorie, en nu hebben twee onderzoekers van NIST, Neil Ashby en Bijunath Patla, ze op Mars toegepast om met nauwgezet geduld te berekenen hoe snel de tijd verstrijkt op een planeet die niet de onze is.
Een tijd die versnelt en vertraagt
Om te begrijpen waarom de tijd op Mars zich ‘wentelt’ in zijn eigen persoonlijke versnelling, moeten we uitgaan van een simpele waarheid: tijd is niet overal hetzelfde. Het is elastisch, kneedbaar en soms bijna wispelturig. Het hangt ervan af hoeveel zwaartekracht je verplettert en hoe snel je door de ruimte beweegt.
Dit is waar dingen interessant worden. Op Mars is de zwaartekracht vijf keer zwakker dan op aarde. En als het gewicht van het heelal minder op je drukt, versnelt de interne klok van het heelal – die onzichtbare metronoom die de werkelijkheid markeert – een beetje. En dat niet alleen: Mars draait verder van de zon af, volgt zijn traject met een lagere snelheid maar met een grotere excentriciteit, en daarom nadert en beweegt hij zich duidelijker van de ster af dan de aarde. En dit voortdurende afstand nemen verandert de snelheid waarmee de tijd verstrijkt.
Ashby en Patla hebben aan alles gedacht: de zwaartekracht van de zon, die van de aarde, zelfs die van de maan, die, net als een goede bijrol, nooit een kans mist om het leven ingewikkelder te maken. Een drielichamenprobleem is al hoofdpijn voor degenen die natuurkunde studeren; met vier wordt het een kosmische sudoku.
Het resultaat is dit: gemiddeld duren de dagen op Mars 477 microseconden sneller dan de onze, maar het verschil kan tot ±226 microseconden fluctueren, afhankelijk van de positie van de planeten in hun baan. Het is niet genoeg om Matt Damon er jonger uit te laten zien De Marsmanmaar het is genoeg om een 5G-satelliet gek te maken die een hoge timingprecisie moet behouden.
Microseconden die chaos kunnen veroorzaken
Voor ons mensen glippen die microseconden ongemerkt door onze vingers, maar voor een communicatiesysteem zijn het enormiteiten. Technologieën als 5G vereisen een nauwkeurigheid van enkele tienden van een microseconde. Stel je dus voor wat er gebeurt als twee planeten die miljoenen kilometers uit elkaar liggen, de tijd anders markeren.
In een niet al te verre toekomst – een waarin we ons voorstellen dat rovers komen en gaan als scooters in de stad, vloten van satellieten in een baan om Mars en misschien zelfs kleine kolonies – zullen we het probleem niet kunnen negeren. Synchronisatie tussen de aarde en Mars zal een structurele noodzaak worden. Begrijpen Nu hoe hun natuurlijke klokken zich gedragen betekent het vermijden van fouten die fortuinen, jaren werk of, in extreme gevallen, hele missies kunnen kosten.
Dezelfde onderzoekers hadden al het tijdsverschil tussen de aarde en de maan bestudeerd: maanklokken lopen 56 microseconden sneller dan de onze. Mars is echter een ander niveau, een andere zwaartekrachtchaos, een ander verhaal. En misschien is dit precies wat ons zo gefascineerd maakt door de Rode Planeet: het feit dat deze nooit echt doet wat we verwachten.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in:
