Aktualności

Jak obraca się Księżyc oraz jak płynie czas na jego powierzchni?

11-01-2026

Obecnie trwa wyścig technologiczny w zakresie kolonizacji Księżyca. ESA, NASA, a także kraje, takie jak Chiny i Indie, planują szereg misji związanych z budową infrastruktury i stałej bazy na Księżycu. Aby te inwestycje się powiodły, trzeba najpierw zdefiniować geodezyjne układy odniesienia, żeby nadać współrzędnym na powierzchni Księżyca sens. Dlatego musimy wiedzieć gdzie dokładnie znajduje się Księżyc i jak się obraca.
Kolejny problem na Księżycu stanowi czas, który płynie inaczej niż na powierzchni Ziemi ze względu na efekty wynikające z ogólnej teorii względności. Większość pomiarów oraz praca serwerów niezbędna do działania Internetu i telekomunikacji opierają się o synchronizację czasu. Czas na Księżycu zmienia się cyklicznie, podobnie jak odległość Księżyca od Ziemi, a także posiada inną skalę ("odpływa") ze względu na inną wartość potencjału grawitacyjnego na powierzchni referencyjnej (geoidzie i selenoidzie). Dlatego zespół astronomów i geodetów z Francji, Włoch, Wielkiej Brytanii i Polski wspólnie przygotował rozwiązanie problemu ruchu obrotowego Księżyca i czasu na jego powierzchni.

Ruch obrotowy można scharakteryzować za pomocą układów Ziemi Średniej (ME) - związanego ze średnim kierunkiem na Ziemię lub Osi Głównej (PA) - związanego z polem grawitacyjnym Księżyca podając parametry transformacji pomiędzy tymi układami. Dotychczasowy opis obrotu Księżyca często pomijał część parametrów, przez co był mniej dokładny. W najnowszym artykule w prestiżowym Astronomy & Astrophysics opisano dokładne procedury związane z transformacją czasu ziemskiego do księżycowego, jak również to, jak obraca się Księżyc z dokładnością kilkunastu centymetrów z rozwinięciem do 20 wyrazów dla każdej z głównej składowej libracji Księżyca. Do tego celu wykorzystano między innymi pozycje retroreflektorów do pomiarów laserowych na Księżycu zamontowane przez Apollo 11 oraz późniejsze misje. Artykuł "Lunar reference systems and their realisations using INPOP ephemerides" dostępny jest pod linkiem: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202555962.