當前,月球標準時間的定義是國際熱點議題,但尚未形成定論。定義和構(gòu)建月球標準時間的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,是明確月球坐標時與太陽系質(zhì)心力學時之間的對應關(guān)系。由此,月球標準時間才能與地球時、協(xié)調(diào)世界時相互轉(zhuǎn)換,滿足國際計量局關(guān)于月球標準時間必須與地球時間具有可回溯性的定義準則。
然而,月球坐標時與質(zhì)心力學時之間的轉(zhuǎn)換,是由月球極為復雜的多體運動,以及太陽系中所有天體施加在月球上的動態(tài)引力場共同決定的。國際上現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換公式均采用級數(shù)近似理論,導致計算結(jié)果精度低、計算過程繁瑣,且缺少可直接使用的產(chǎn)品,造成用戶實際使用困難。
近日,中國科學院紫金山天文臺正式發(fā)布可用的數(shù)值月球時間歷表產(chǎn)品LTE440,解決了月球與地球時間轉(zhuǎn)換中長期存在的“精度低、計算繁、使用難”三大難題,實現(xiàn)了月球時間的可回溯性。
研究團隊利用目前精度最高的行星、月球、小行星和柯伊伯帶天體軌道信息,實現(xiàn)了月球坐標時與質(zhì)心力學時的精確轉(zhuǎn)換,其累積誤差即使在1000年后也不超過1/20000000秒,解決了“精度低”的問題。團隊進一步開發(fā)了端到端的軟件包產(chǎn)品,用戶僅需一步操作即可獲得月球坐標時的精確轉(zhuǎn)換結(jié)果,解決了“計算繁”和“使用難”的問題。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《天文學和天體物理學》(Astronomy and Astrophysics)上。LTE440產(chǎn)品也已在線公開發(fā)布。研究工作得到國家重大科技專項和國家自然科學基金的支持。
在多種相對論時間尺度下,從1950年至2030年間太陽系質(zhì)心坐標時、質(zhì)心力學時和月球坐標時相對于地球時的變化關(guān)系。
