随着人类月球探测活动不断深入,建立统一的月球标准时间已成为国际航天领域的重要课题。
中国科学院紫金山天文台近日发布的月球时间历表产品LTE440,标志着我国在这一领域取得突破性进展。
当前,月球标准时间的定义尚未形成国际共识,已成为各航天大国竞相争取的焦点。
月球标准时间的建立需要明确月球坐标时与太阳系质心力学时之间的对应关系,进而实现与地球时、协调世界时的相互转换。
国际计量局对月球标准时间提出了必须与地球时间具有可回溯性的严格要求。
然而,这一转换工作面临重大科学挑战。
月球坐标时与质心力学时的转换受月球极为复杂的多体运动和太阳系各天体动态引力场的共同影响。
国际上现有的转换公式普遍采用级数近似理论,导致计算结果精度不足、过程繁琐,且缺乏可直接使用的产品工具,给实际应用带来困难。
紫金山天文台研究团队以此为突破口,利用目前精度最高的行星、月球、小行星和柯伊伯带天体轨道数据,实现了月球坐标时与质心力学时的精确转换。
LTE440产品的累积误差即使在1000年后也不超过1/20000000秒,达到了国际先进水平。
这一成果有效解决了长期困扰该领域的"精度低"难题。
在提高精度的同时,研究团队还着眼于实用性。
他们专门开发了端到端的软件包产品,用户仅需一步操作即可获得月球坐标时的精确转换结果,大幅降低了使用门槛,解决了"计算繁"和"使用难"的问题。
这使得LTE440成为全球首个真正可用的月球时间历表产品。
该研究成果已于2025年12月发表在国际权威学术期刊《天文学和天体物理学》上,论文题为"月球时间历表LTE440:定义、算法和性能"。
相关产品已在线公开发布,面向全球科研机构和航天机构开放使用。
紫金山天文台博士后卢旭和博士研究生杨天宁为论文的主要作者,谢懿研究员担任通讯作者。
该研究获得国家重大科技专项和国家自然科学基金的资助。
月球标准时间的建立对未来月球基地建设、月球采矿、太空探测等活动具有重要意义。
精确的时间系统将成为月球活动的基础设施,关系到各国在月球资源开发和科学研究中的竞争力。
LTE440的推出,使我国在这一战略性领域掌握了主动权,为参与国际月球标准时间的制定提供了有力支撑。
时间是人类认识与利用空间的共同坐标。
在迈向月球长期活动的新阶段,谁能在可回溯、高精度、可工程化的时间基准上率先形成体系,谁就更有可能在规则制定与应用扩展中赢得主动。
面向未来,推动基础工具开放共享、促进标准对接与应用落地,将为更安全、更高效、更可持续的月球探索夯实底座。