¿Qué relación hay entre la NASA, Einstein y los relojes?

A medida que la carrera espacial se renueva con los planes de Estados Unidos, sus aliados y China para establecer asentamientos permanentes en la Luna, un problema fundamental ha vuelto a ponerse en primer plano: la medición del tiempo. La relatividad general de Einstein nos enseñó que los segundos pasan un poco más rápido en la cima de una montaña que en los valles de la Tierra, y esta diferencia se vuelve aún más notable cuando nos alejamos de nuestro planeta. En la superficie lunar, un solo día terrestre sería aproximadamente 56 microsegundos más corto, una discrepancia que puede acumularse y generar importantes incoherencias a lo largo del tiempo. Para abordar este desafío, la NASA y sus socios internacionales están trabajando en la creación de una nueva "escala de tiempo" específica para la Luna.

El problema del tiempo en el espacio
La medición exacta del tiempo se ha vuelto cada vez más compleja desde que los relojes mecánicos se impusieron en el siglo XIV. Con las teorías de la relatividad especial y general de Einstein, se hizo evidente que la gravedad y la velocidad afectan al paso del tiempo. En la Tierra, los científicos han encontrado una solución moderna instalando cientos de relojes atómicos ultraprecisos en diferentes puntos del planeta, promediando sus lecturas para obtener el Tiempo Universal Coordinado (UTC). Sin embargo, en el espacio, las cosas se vuelven aún más extrañas. Los astronautas de la Estación Espacial Internacional, por ejemplo, experimentan un equilibrio entre los efectos de la relatividad debido a su altitud y velocidad, lo que les permite utilizar fácilmente la hora terrestre. Pero para otras misiones, como las que exploran las profundidades del sistema solar, las naves espaciales dependen de sus propios relojes y escalas de tiempo.

La creación de una escala de tiempo lunar
La NASA y sus socios internacionales se enfrentan ahora al reto de crear una nueva escala de tiempo para la Luna. El objetivo es establecer un método de seguimiento del tiempo específico para nuestro satélite natural, que las naciones con capacidad espacial acuerden observar. Un reciente memorando de la Casa Blanca calificó este esfuerzo como "fundamental" para los renovados planes de EE.UU. de explorar la superficie lunar, y fijó el plazo para su implementación antes de finales de 2026. Los científicos deberán determinar quién pagará los relojes lunares, qué tipo de relojes se utilizarán y dónde se colocarán. Se espera que se utilice una combinación de relojes atómicos, excelentes para la estabilidad a largo plazo, y osciladores de cristal, ventajosos para la estabilidad a corto plazo. Estos relojes podrían ubicarse en satélites que orbitan alrededor de la Luna o en lugares precisos de la superficie lunar que los astronautas visitarán en el futuro.

LunaNet: Una red lunar integrada
La nueva escala de tiempo lunar sustentará toda una red integrada que la NASA y sus aliados han bautizado como LunaNet. Este marco de normas, similar a una combinación de Internet y un sistema global de navegación por satélite, será seguido por los contribuyentes a LunaNet, como la NASA o la Agencia Espacial Europea. La creación de este marco requiere la colaboración de múltiples actores internacionales, y hasta ahora las conversaciones con los socios estadounidenses han sido muy positivas. Sin embargo, aún no está claro si se conseguirá el apoyo de países que no son aliados de Estados Unidos, como China. Estas conversaciones se mantendrán a través de organismos internacionales de normalización, como la Unión Astronómica Internacional.

El impacto en los astronautas y las misiones futuras
Más allá de la precisión de los relojes, los futuros astronautas que vivan y trabajen en la superficie lunar experimentarán el tiempo de una manera totalmente diferente. A diferencia de la Tierra, donde la mayoría de los lugares tienen un ciclo constante de luz diurna y noches oscuras cada 24 horas, en la Luna el ecuador recibe aproximadamente 14 días de luz solar seguidos de 14 días de oscuridad. Además, la NASA planea alunizar astronautas en la región polar sur de la Luna, donde hay zonas permanentemente iluminadas y zonas permanentemente a la sombra. Esto supondrá un reto para la mentalidad de los astronautas, que tendrán que adaptarse a un concepto de tiempo muy diferente al de la Tierra.

La creación de una escala de tiempo lunar no solo es importante para comprender científicamente el paso del tiempo en nuestro satélite natural, sino también para establecer la infraestructura necesaria para llevar a cabo las misiones. Los científicos tienen la oportunidad de aprovechar todo lo que han aprendido sobre el cronometraje en la Tierra y aplicarlo a un nuevo sistema en la Luna. Si logran hacerlo bien, estarán preparados para enfrentar los desafíos de la medición del tiempo en futuras misiones a Marte y otros cuerpos celestes. La precisión en el cronometraje será fundamental para el éxito de estas ambiciosas exploraciones espaciales, y el trabajo de la NASA y sus socios internacionales en la creación de una escala de tiempo lunar es un paso crucial en esa dirección.