राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान (एनआईएसटी) के भौतिकविदों ने पहली बार "मंगल समय" की पारित होने की दर की सटीक गणना की है, और पृथ्वी और मंगल के बीच एकीकृत समय के लिए एक संदर्भ योजना प्रदान की है, जिसे भविष्य के गहरे अंतरिक्ष नेविगेशन और इंटरस्टेलर संचार के लिए प्रमुख आधारों में से एक माना जाता है। अनुसंधान से पता चलता है कि मंगल ग्रह पर घड़ियाँ पृथ्वी की तुलना में प्रति दिन 477 माइक्रोसेकंड तेज हैं, और यह अंतर स्थिर नहीं है, कक्षीय आकार और गुरुत्वाकर्षण वातावरण में परिवर्तन के कारण मंगल ग्रह के एक वर्ष में लगभग 226 माइक्रोसेकंड की सीमा के भीतर उतार-चढ़ाव होता है।
पृथ्वी पर, मनुष्यों ने एक अत्यंत परिष्कृत एकीकृत समय प्रणाली स्थापित करने के लिए परमाणु घड़ियों, उपग्रह प्रणालियों और उच्च गति संचार नेटवर्क पर भरोसा किया है, जिससे "अभी क्या समय हुआ है" एक ऐसा प्रश्न बन गया है जिसका सटीक उत्तर दिया जा सकता है। हालाँकि, आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत से पता चलता है कि ब्रह्मांड में हर जगह समय एक ही गति से नहीं गुजरता है। गुरुत्वाकर्षण की ताकत और गति की गति घड़ियों को तेज या धीमी कर देगी, जो ग्रहों के बीच समय सिंक्रनाइज़ेशन में बड़ी चुनौतियां लाती है। एनआईएसटी वैज्ञानिकों ने बताया कि मंगल ग्रह पर दीर्घकालिक मानवयुक्त या मानवरहित गतिविधियों को अंजाम देने के लिए, हमें पहले एक बुनियादी लेकिन परिमाणित करने में बेहद कठिन प्रश्न का उत्तर देना होगा: मंगल ग्रह पर "मानक समय" को सटीक रूप से कैसे परिभाषित और परिवर्तित किया जाए।
यह नया अध्ययन पृथ्वी पर समुद्र तल और भूमध्य रेखा को शून्य बिंदु के रूप में उपयोग करने के अभ्यास के समान, एक बेंचमार्क के रूप में मंगल की सतह पर एक चयनित संदर्भ बिंदु का उपयोग करता है, और मंगल की सतह के गुरुत्वाकर्षण, इसकी कक्षा के आकार और सूर्य, पृथ्वी और चंद्रमा जैसे आकाशीय पिंडों के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव पर व्यापक रूप से विचार करता है। चूंकि मंगल की सतह का गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण का लगभग पांचवां हिस्सा है, और मंगल की कक्षा अधिक विलक्षण है और कई खगोलीय पिंडों से मजबूत गुरुत्वाकर्षण गड़बड़ी के अधीन है, इसकी समय दर में परिवर्तन पृथ्वी और चंद्रमा की तुलना में बहुत अधिक जटिल है। शोधकर्ताओं ने कहा कि इस "चार-शरीर की समस्या" (सूर्य, पृथ्वी, चंद्रमा और मंगल) की गणना अपेक्षा से कहीं अधिक कठिन है, और सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए सामान्य सापेक्षता के प्रभावों को पूरी तरह से शामिल करने की आवश्यकता है जिसका उपयोग इंजीनियरिंग में किया जा सकता है।
मंगल ग्रह का दिन (परिक्रमण अवधि) पृथ्वी की तुलना में लगभग 40 मिनट लंबा है, और एक वर्ष लगभग 687 पृथ्वी दिनों के बराबर है। हालाँकि, अतीत में, "मंगल पर एक सेकंड पृथ्वी पर एक सेकंड की तुलना में कितना तेज़ या धीमा है" के बारे में लोगों की समझ अभी भी बहुत ख़राब थी। नए पेपर का 477 माइक्रोसेकंड का दैनिक आधार विचलन और एक मंगल ग्रह के वर्ष में लगभग 226 माइक्रोसेकंड की एक परिवर्तनीय सीमा इस "इंटरस्टेलर टाइम ज़ोन अंतर" के लिए एक गणना योग्य और पूर्वानुमानित मॉडल प्रदान करती है। शोध के नतीजे "एस्ट्रोनॉमिकल जर्नल" में प्रकाशित हुए थे और यह 2024 में चंद्रमा के लिए एक सटीक समय पद्धति का प्रस्ताव करने के बाद सापेक्ष समय मानक को अधिक दूर के सितारों तक विस्तारित करने के लिए एनआईएसटी के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है।
वैज्ञानिक अनुसंधान टीम ने बताया कि ये छोटे अंतर भविष्य के गहरे अंतरिक्ष संचार और नेविगेशन सिस्टम में महत्वपूर्ण होंगे, क्योंकि आधुनिक उच्च गति संचार नेटवर्क की समय सिंक्रनाइज़ेशन सटीकता की आवश्यकताएं माइक्रोसेकंड या यहां तक कि उप-माइक्रोसेकंड स्तर तक पहुंच गई हैं। उदाहरण के लिए, 5G नेटवर्क को एक माइक्रोसेकंड के दसवें हिस्से के भीतर घड़ी की स्थिरता की आवश्यकता होती है। पृथ्वी और मंगल के बीच वर्तमान वायरलेस संचार दोनों के बीच की दूरी से सीमित है। एक तरफ़ा सिग्नल की देरी कुछ मिनटों से लेकर 20 मिनट से अधिक तक होती है। इसे लाक्षणिक रूप से कहें तो, यह "पूर्व-टेलीग्राफ युग" की तरह है जब पत्रों को आगे और पीछे ले जाने के लिए जहाजों का उपयोग किया जाता था। शोधकर्ताओं का मानना है कि एक बार ग्रहों के बीच एक एकीकृत और सटीक समय आधार स्थापित हो जाने पर, यह एक क्रॉस-प्लैनेट सिंक्रोनाइज़ेशन नेटवर्क बनाने में मदद करेगा, जिससे अंतरतारकीय संचार सूचना अखंडता और सहयोग क्षमताओं के मामले में "अर्ध-वास्तविक-समय" अनुभव के करीब हो जाएगा, भले ही प्रसार में देरी अभी भी मौजूद हो।
लेखक इस बात पर जोर देता है कि यह कार्य न केवल मंगल ग्रह पर भविष्य में नेविगेशन और पोजिशनिंग सिस्टम की तैनाती का मार्ग प्रशस्त करता है - आज पृथ्वी पर जीपीएस के समान, बल्कि इसका महत्वपूर्ण मौलिक भौतिक महत्व भी है। दूर के ग्रहों पर घड़ी के समय की सटीक भविष्यवाणी और तुलना करके, समय और गुरुत्वाकर्षण के बीच संबंध पर आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के सैद्धांतिक ढांचे को और अधिक परीक्षण और समृद्ध किया जा सकता है। शोधकर्ताओं का कहना है कि मनुष्यों को मंगल की सतह पर घने गड्ढे छोड़ने में कई दशक लग सकते हैं, लेकिन अब "मंगल पर क्या समय है" की समस्या को हल करने से भविष्य की जांच, नेविगेशन तारामंडल और मानवयुक्त ठिकानों के लिए समय से संबंधित सभी तकनीकी विवरणों को पहले से स्पष्ट करने में मदद मिलेगी।