Сол это сколько земных дней


Сутки на Марсе длятся дольше, чем на Земле. И этот факт — одна из потенциальных проблем для колонизации красной планеты. Ведь для того, чтобы координировать действия экипажа и техники, необходимо синхронизировать работу соответственно марсианскому времени. Для этого ввели даже отдельную единицу времени, обозначающую продолжительность суток на Марсе.

Время на красной планете

Сутками называется период времени, за которое небесное тело совершает полный оборот вокруг своей оси. При этом различают понятия синодических (солнечных) и сидерических (звездных) суток. Первые обозначают временной промежуток, за который планета обернется вокруг своей оси относительно Солнца. Вторые – осевой оборот относительно звезд. Синодические и сидерические сутки имеют разную продолжительность. К примеру, для Земли полный солнечный день составляет 24 часа, а звездный – 23 часа 56 минут и 4 секунды.

Сколько же длятся сутки на Марсе? Вычислить продолжительность данного временного промежутка несложно. Для этого нужно знать Средняя скорость вращения красной планеты вокруг своей оси в два раза ниже, чем у Земли — 868,2 км/с и 1674 км/с соответственно. Однако, из-за того, что марсианский диаметр на 53% меньше земного, день на планетах длится почти одинаково.

Длительность суток на Марсе составляет:

  • сидерических – 24’37’’23’’’;
  • синодических – 24’39’’35’’’.

Если величина суток на Марсе в часах установлена точно, то, сколько длятся день и ночь на соседней планете, сказать трудно.

Марсианский сол

Из-за разной длительности суток на Земле и Марсе исследователям красной планеты пришлось ввести новую единицу времени – сол. Он равняется синодическому периоду вращения планеты. Сол продолжительней земного дня в 1,026 раза.

Для удобства синхронизации с земным временем сол разбили на часы, минуты и секунды. Эти временные промежутки оказались длительней земных. Так, марсианская минута больше земной на 1,62 секунды, а час на Марсе продолжается 61 минуту 30 секунд.

«Марсианское время» необходимо знать инженерам, дистанционно управляющим марсоходами. Эти аппараты получают энергию от солнечных батарей. Это означает, что работать они могут лишь в условиях марсианского дня, когда на панели батарей попадает достаточное количество солнечного света. Поэтому вся аппаратура на красной планете настроена на местное время. Это позволяет операторам скорректировать графики ее работы, не принимая во внимание продолжительность земного дня.

Такая единица марсианского времени была также описана в художественной литературе. Именно в солах ведет свой дневник Марк Уотни – главный герой фантастического романа «Марсианин», написанного американским писателем  Энди Вейером.

Календарь колонизаторов


Если освоение красной планеты людьми пройдет удачно, первым поселенцам необходимо будет знать не только длительность дня на  Марсе, но и продолжительность месяца. Земляне в обычной жизни используют григорианский календарь. Согласно ему, весь период обращения нашей планеты вокруг Солнца (365,2425 дней) разделен на 12 месяцев. Их продолжительность изменяется от 28 до 31 дня.

За счет большей удаленности от Солнца и более эксцентричной орбиты год на Марсе длится дольше земного. Он составляет 686,98 земных дней или 668,6 марсианских солов. Для удобства бытового времяисчисления будущие поселенцы красной планеты будут пользоваться дариским календарем.

Этот календарь был создан американский инженером Томасом Гангале. За единицу времени в нем принимается 1 сол, а год в нем равен 668,5907 солов. В 1 десятилетии Дариского календаря содержится шесть високосных лет по 669 марсианских дней. Весь марсианский год разделен на 24 месяца, продолжительностью по 28 или 27 дней. Короткими месяцами являются шестой, двенадцатый, восемнадцатый и двадцать четвертый (только в не високосные года).

Месяцы Дариского календаря

Месяцы Дариского календаря получили свои названия в честь 12 зодиакальных знаков (от Стрельца до Скорпиона) и их ведических аналогов, следующих друг за другом. Дни недели названы в честь объектов Солнечной системы:


  • Sol Lunae – день Луны (понедельник);
  • Sol Martis – день Марса (вторник);
  • Sol Mercurii – день Меркурия (среда);
  • Sol Jovis – день Юпитера (четверг);
  • Sol Veneris – день Венеры (пятница);
  • Sol Saturni – день Сатурна (суббота);
  • Sol Solis – день Солнца (воскресенье).

Ошибка такой системы времяисчисления незначительна: 1 сол в 100 марсианских лет. Дариский календарь также может быть адаптирован для других планет и их спутников. Пока же он не нашел практического применения. На данный момент время на Марсе исчисляется только в солах.

Источник: spaceworlds.ru

Появление сола

С момента изучения Красной планеты люди столкнулись с проблемой времяисчисления. В тот момент была разработана уникальная система измерения времени, названная сол. Так что такое сол на Марсе и зачем оно нужно? Сол – это марсианский день. Он отличается от нашего, земного.

При автоматическом изучении Марса ученые столкнулись с проблемой незнания о потоках солнечной энергии, от которой питаются марсоходы. И тогда остро возникла необходимость создания марсианского календаря и особых часов. Они синхронизированы с Марсом.


Так как наклон вращения Красной планеты к орбитальной плоскости несколько отличается от земного, то на планете возникают схожие сезонные периоды. Однако эксцентриситет орбиты Марса больше, из-за чего длительность периодов сильно отличается. Марсианские сутки близки к земным, а вот длительность года различна, что сильно рассинхронизирует марсианский и земной календари. Из-за этого пришлось разрабатывать определенный календарь и новое времяисчисление, работающее синхронно с нашими часами и календарями. Зная сол-день на Марсе, операторы, работающие с марсианскими машинами, знают время потоков солнечной энергии.

Время на Марсе

А сколько длится марсианский день и что такое сол на Марсе? Солом называются марсианские солнечные сутки. Они равны 24 часам, 39 минутам и 35 секундам. А вообще сутки могут быть звездными и солнечными. Первые длятся 24 часа, 27 минут и 22 секунды. На Земле эти показатели меньше: звездные сутки длятся 23 часа и 56 минут, а солнечные – 24 часа. Длительность солнечных суток изменяется на протяжении всего года, так как планета движется по орбите и Солнце смещается на фоне звездного неба.

А что такое сол на Марсе для ученых? По международным стандартам для аппаратов, работающих на Красной планете, принято использовать марсианские солнечные сутки, или сол, которые разбиты на двадцать четыре марсианских часа. Причем при разбивке учтено, что длительность секунд в одной минуте на Марсе дольше на 2,7 %, чем на Земле. Из-за этой особенности график работы операторов смещается каждый земной день на сорок минут. Теперь мы знаем, чему равен 1 сол на Марсе: он равняется земным 24 часам, 39 минутам и 35 секундам.

Отсчет времени


Знание о том, сколько длится сол на Марсе, ученые получили после детального изучения планеты. Начальный отсчет — нулевой меридиан, проходящий через небольшой кратер. Координальное марсианское время является аналогом всемирного времени. Оно определяется как среднее солнечное время на нулевом меридиане.

По оценкам ученых, разница между истинным солнечным и средним солнечным временем сильно изменяется на протяжении всего года. На Земле есть колебание времени на отрезке от минус четырнадцати минут до плюс шестнадцати минут, на Марсе эти колебания больше – почти в час.

На Красной планете нет привычных для нас часовых поясов. На этой планете работает шесть марсоходов: пять из них — по местному солнечному времени, а один — по истинному солнечному времени.

Год на Марсе

Как и сутки, год на Земле бывает двух видов: тропический и звездный. Под последним понимают период полной смены времени года или же тот отрезок времени, при котором долгота Солнца изменяется на 360 градусов. Звездный год – орбитальное движение вокруг Солнца относительно неподвижных звезд. Эти периоды расходятся между собой примерно на двадцать минут. То же самое происходит на Красной планете.


Зная о понятии «сол» на Марсе, сколько это дней, можно рассчитать марсианский год. Так как эта планета вращается вокруг светила с меньшей скоростью, чем Земля, то год здесь будет дольше – 686 земных суток, а солов меньше – 668. Если принимать за сезоны периоды между равноденствиями и солнцестояниями, то самым длительным периодом северного полушария считается весна – она длится сто девяносто три сола, а осень – сто сорок два сола.

Для основания марсианского календаря самым успешным видом года считается тропический, так как циклы прецессии на планете велики. Однако длина тропического года может быть разной: все зависит от точки отсчета. В качестве старта может быть выбран день весеннего равноденствия или же день солнцестояния. Но обычно используют день весеннего равноденствия, так как орбита Марса более вытянута и показатель тропического года, исчисляемого с разных точек отсчета, различно.

Марсианский календарь

На Земле есть два календаря: григорианский и юлианский. Нам удобнее применять именно григорианское исчисление времени: он более удобен в быту. На основе этого ученые пришли к выводу, что марсианским колониям будущего будет удобнее жить именно по циклическому (григорианскому) календарю. Однако у данного календаря есть одна небольшая проблема — високосный год. В нашем исчислении лет поправка происходит раз в четыре года. Если бы ее не было, то тропический год и наш календарь имели бы сильное расхождение. То же самое происходит на Марсе.


Один из вариантов марсианских календарей был предложен Т. Гангале. Он разработал календарь, состоящий из двадцати четырех месяцев, разбитых на 27 и 28 дней. Календарь основан на десятилетнем цикле с шестью високосными годами, длящимися по 669 дней, и четырьмя – по 668. По оценкам ученых, этот календарь способен давать ошибку в 1 сол за сто лет. Такое исчисление времени вполне подходит для Марса, но его не используют. Астрономы и другие ученые считают только солы.

Сейчас астрономы, картографы и другие ученые знают о Марсе много. Используя все данные, они вполне могут разработать календарь или применить разработанный Гангале. Ведь у ученых есть даже отправная точка отсчета дат по стандарту АМТ: на Земле на нулевой день принято считать юлианскую дату 1 января 4712 года до нашей эры или с 24 ноября 4714 года григорианского календаря. Первый день имел нулевой отсчет, а сами даты сменялись в полдень. Аналогичная дата для Марса определена в сол, который совпал с нашим 29 декабрем 1873 года. Были и другие варианты отсчета: 1608 год и день весеннего равноденствия 11 апреля 1955 года.

Марсоходы

На Красной планете марсоходы пребывают длительное время. Причем каждый раз, когда они попадают на эту планету, ведется отсчет, но не как у нас, без дат, а солами. О проделанной работе операторы так и пишут: «36 сол. Марсоход прошел от кратера Х до долины У» или «128 сол. Машина добралась до камня». И каждый ученый понимает, в какое время это произошло и где сейчас находится машина.

Заключение


Рассмотрев, что такое сол на Марсе и сколько дней он длится, можно представить, как операторы машин работают по такому графику: с течением времени сутки смещаются, и в то время, когда у нас ночь, на Красной планете — день, и наоборот.

Источник: www.syl.ru

Проблема синхронизация часов и календаря на Земле и на Марсе встала достаточно остро, когда началась эпоха исследования Марса автоматами, поскольку было необходимо четко знать поток солнечной энергии на протяжении, как суток, так и года на Марсе. В этой статье я предлагаю рассмотреть существующие способы отсчета времени на Марсе.
Поскольку наклон оси вращения Марса к плоскости орбиты мало отличается от земного (23°26’21» (Земля) и 25°11’24» (Марс)), то он претерпевает схожие сезонные периоды, но поскольку эксцентриситет орбиты Марса существенно больше, то длительности периодов достаточно сильно отличаются. Также, если марсианские сутки близки по длительности к земным, то продолжительность года различна, что еще больше усиливает рассинхронизацию между календарями.

Сутки на Земле и Марсе

Сутки бывают двух видов – звездные (сидерические) сутки длительностью 23 ч 56 мин 4,09 с или 86164,09 секунд и средние солнечные сутки длительностью 24 часа или 86400 секунд.
и не равны друг другу потому, что за сутки, из-за орбитального движения Земли солнце смещается на фоне звезд. Средние солнечные сутки привязаны к «фиктивному Солнцу», поскольку скорость движения Земли по орбите, а значит и длительность истинных солнечных суток изменяются в течение года.
Для Марса соответствующие периоды составляют 24 ч 37 мин 22.66 с (88642,66 с) и 24 ч 39 мин 35.24 с (88775,24 с) соответственно. Как показывает простой расчет, длина звездных суток на Марсе на 2,9% больше чем на Земле, а длина солнечных суток на 2,7%.
По международному соглашению, для аппаратов, работающих на поверхности Марса, приняты т.н. «марсианские солнечные сутки» (Сол) разбитые на 24 «марсианских часа». Соответственно, эталон «марсианской секунды» на 2,7% длиннее земного. Это приводит к тому, что график работы операторов каждый день смещается на 40 минут, и они носят на руках специально разработанные часы с «марсианским временем». Существовали также и другие проекты марсианских часов. По одному из них предлагалось ввести на Марсе метрическое время, установив 10 часов в сутках, 100 минут в часе и 100 секунд в минуте, по другому – вводился укороченный 25-й час, длительностью 39 мин 35.24 с, но данные варианты были отклонены. Счет солов для космических аппаратов начинался с Sol 0 для миссий Viking, Mars Phoenix и MSL Curiosity и с Sol 1 для Mars Pathfinder, MER-A Spirit и MER-B Opportunity.
r /> Нулевой меридиан Марса проходит через небольшой кратер Airy-0 который имеет координаты 5°06′59.99″ ю. ш. и 0°00′00″ в. д. На Марсе применяется планетоцентрический стандарт долготы, при котором долгота меняется от 0° до 360° в.д. Старый планетографический стандарт (0° до 360° з.д.) используется на плоских картах.
Координированное марсианское время (Coordinated Mars Time, MTC) является аналогом всемирного времени (Universal Time, UT). Оно определяется как среднее солнечное время на нулевом меридиане. Обозначение MTC может ввести в заблуждение о схожести со стандартом UTC, однако MTC не использует координационные високосные секунды, и наиболее близким земным аналогом MTC является стандарт UT1. Из-за большего эксцентриситета орбиты и другого наклона оси, разница между истинным солнечным временем (ИСВ/LTST) и средним солнечным временем (ССВ/LMST) изменяется в течение года гораздо сильнее, нежели на Земле. Если на Земле уравнение времени (УВ = ИСВ — ССВ) колеблется от «минус 14 мин 22 с» до «плюс 16 мин 23 с», то на Марсе эта разница составляет от «минус 50 мин» до «плюс 40 мин», что уже немало. В отечественной литературе чаще используется обратная разница (УВ = ССВ — ИСВ). Однако, нельзя путать солнечное время с поясным временем, которое связанно с солнечным лишь формально. Часовых поясов, в привычном для нас виде, на Марсе нет, и из шести марсоходов пять пользуются местным солнечным временем (LMST), а шестой (Mars Pathfinder) использует истинное солнечное время (LTST).
Стандарт MTC впервые появился в программе Mars24Sunclock, созданной институтом Годдарда, придя на смену стандарту AMT (Airy Mean Time), бывшему прямым аналогом устаревшего стандарта GMT. Стандарт AMT ни в одной из миссий не используется по причине его недостаточной точности. Однако теперь, когда существуют четкие и точные карты Марса, стандарт AMT снова может стать актуальным.
Для простоты астрономических расчетов на Земле применяется так называемая Юлианская дата (JD), где за нулевую точку принято 1 января 4713 г до н. э юлианского календаря или, что то же самое, 24 ноября 4714 г. до н. э. григорианского календаря. Первый день имел номер 0. Даты сменяются в полдень. Аналогичная дата для Марса установлена в сол совпадающий с 29 декабря 1873 года (дата рождения астронома Карла Отто Лампланда, первым осуществившего астрофотосъемку приснопамятных каналов на Марсе). Другими вариантами отсчета были 1608 г (изобретение телескопа) и весеннее равноденствие 11 апреля 1955 года.

Год на Земле и Марсе

Как выше было сделано с понятием суток определимся с тем, что такое год.
Звездный (сидерический) год — период орбитального движения вокруг Солнца относительно «неподвижных звёзд»;
Тропический год – период полной смены времен года или период в течении которого долгота Солнца изменяется на 360° ровно.
Эти периоды различаются меду собой примерно на 20 минут (тропический меньше звездного), что обусловлено гироскопическими процессами, в частности прецессией и нутацией оси планет.
Длительность одного оборота Марса вокруг Солнца составляет около 686,98 солнечных земных суток, или 668,59 солов. Поскольку эксцентриситет орбиты Марса (0,0934) существенно больше земного (0,0167), если принять за сезон периоды между равноденствиями и солнцестояниями, то самым длинным сезоном для северного полушария будет весна (193 сола), а самым коротким осень (142 сола).
Также как и на Земле на Марсе лучшим вариантом для основы календаря будет тропический год, так как циклы прецессии на Земле и на Марсе достаточно велики, для того, чтобы ими можно было пренебречь на относительно коротких промежутках времени. Длина тропического года зависит от выбора начальной точки. Обычно в качестве такой точки выбирают равноденствия или солнцестояния. Но обычно, для григорианского календаря используется весеннее равноденствие. Так как орбита Марса боле вытянута, то различия в длительности тропического года немного больше чем на Земле. Если для Земли отличается третий знак после запятой (от 365,2416 сут до 365,2427 сут), то для Марса существенно отличается уже второй знак (от 668.5880 сол до 668.5958 сол).

Календарь

В обыденной жизни мы используем григорианский календарь, а не юлианские даты, по той простой причине, что циклический календарь гораздо более удобен и полезен в быту. И поэтому будущим марсианским колониям потребуется именно циклический календарь. Одной из основных проблем любого календаря является интеркаляция високосов. Она связана с тем, что в году не целое число суток и если не учитывать поправку на это, то очень быстро набегает ошибка между гражданским календарем и тропическим годом. Одним из вариантов такого календаря является дарийский календарь созданный аэрокосмическим инженером и политологом Томасом Гангале. Данный календарь состоит из 24 месяцев по 27-28 дней и основан на десятилетнем цикле с шестью високосными годами по 669 дней и четырьмя обычными по 668. Данный календарь дает ошибку в 1 сол за 100 лет и вполне подходит для текущих целей. Однако на текущий момент ни этот календарь, ни какой-либо другой не используется, счет идет только на солы.

Источник: habr.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.