□浦湿

美国宇航局的最新计算表明，月球表面时间比地球表面时间每个地球日快57.5微秒。那么，为什么会产生这种现象？这种现象会对人类探测月球任务造成影响吗？

首先，这种现象是时间膨胀的结果。爱因斯坦在广义相对论中提出，引力可以使时间的流逝速度发生变化。具体来说，强重力场中的时钟（相对于远离重力源的观察者）会比在弱重力场中的时钟走得慢。月球上的引力只有地球的1/6，所以时间在月球上流逝得更快。

这个现象在很多科幻电影中都有阐述。比如《星际穿越》中，一个大引力星体附近具有时间膨胀效应，主角一行在星体表面仅停留了一小会儿，返回时却发现飞船时间已经过去23年。当主角最后通过虫洞回到地球时，地球已度过91年时光，而主角并没有变老。

人类月球探索活动中，57.5微秒对航天员的生理状况影响甚微，在月球上工作50年，也只会比在地球工作老1秒左右。不过，时间差异对于探测任务可能造成重要影响。地球上卫星导航系统的时间精度已经达到微秒级别，以实现精准定位，而要想在月球上准确导航或精确着陆，也必须提供极高的时间精度。

在以往的月球任务中，时间膨胀效应没有造成实质影响。这是因为每项任务只发射一枚探测器，并独立开展工作。探测器通过深空测控通信系统与地面控制中心建立时间同步，与地面系统工作在相同的时间尺度内。

随着探月进程迅速推进，这种独立式的月球任务大大减少，人类探月活动正在向中等规模、长期驻留、可持续探测的模式转变。我国的国际月球科研站项目和美国的阿尔忒弥斯任务都空前复杂，还将建设月球基地，届时地月运输系统、月面长期运行保障系统、月面运输与操作系统、月球科研设施系统等同步运行，大量来自政府和商业部门的不同类型探测器协同工作，月球和太空任务交织开展。

这时，月球与地球的时间差异将造成显著影响，比如影响航天器之间的数据传输，影响地球、月球卫星、地面站和航天员之间的通信同步。时间差异还可能导致绕月运行或在月球上进行地图测绘、定位等任务时出现错误。

目前美国已经着手研究这方面问题。今年4月，美国白宫指示美国宇航局与其他政府部门合作，在2026年底前制定“协调月球时”，以实现在富有挑战性的月球环境中开展探索活动所需的准确性。

“协调月球时”是指协调一致的、以月球为中心的时间参考系统，可以为地月空间探测活动提供更准确和更适应环境的时间标准。建立这套标准的方案之一是仿照人们目前使用的“协调世界时”，通过在月球表面不同地点部署原子钟网络，最终形成精确的时间。

这样，即使失去了与地球的联系，月球上的时钟仍然会保持一致并继续运行，为月球任务建立安全的导航和通信通道。建立一个独立的时间模型也将有助于开展更遥远的深空任务，如火星和小行星探测，因为在那里通过深空通信系统建立时间同步更加复杂。