Summary (Feb 09, 2004): vez keeping en dos lados de another planeta vueltas out a estar un challenge, at least cuando calibrated desde nuestro propio rhythms. en tierra, (él) took mils de años por navigators a conseguir terrestrial vez en unas reliable global standards. pero cuando no en nuestro globe, el familiar clock ticks necesitar un sol calibration. unas de el primer interplanetary clocks started durante el 1976 Viking Mars mission, pero since pues interplanetary vez-keeping ha moverado en. NASA's Michael Allison describes cómo a wind un Martian watch.
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cómo a Wind un Martian WatchKeeping vez en Mars might parecer fácil. como añadirando leap-años, unas standard vez offset might estar imagined a tomar care de el longer martian día. Naively puesto, cómo a keep track de martian vez might parecer único a require añadirando un daily drift. cada día en Mars necesitars un buen tierra watch que puede tick 2375.244 segundos longer.
pero at un deeper nivel, vez es lazoado intimately a un planeta's orbit. como Michael Allison, unMars 24 clock designer por el actual Mars Exploration Rovers, puesto el problema, uno cannot escape"pervasive esfuerzoando por sunlight"--aun cuando resident en another planeta. el sol es indeed el master watchmaker.
 | Sundown en Mars, Pathfinder mission.
Credit: NASA/JPL |
en Mars hoy, el consequences de vez drifting incorrectly would estar devastating. por power, el rover depends en su solar arrays. Biright daylight horas ayudar warm su electrónicos por pleno thermal controlar durante un frigid noche spell(falling lower than-70 C). Mission managers often refer a su nightly low-power mode, como un rover"irando a dormir" antes el sol goes down. el rover"wakes up" late en el mañana(usually después 10 AM locally), un daily ritual triggered siempre después sunrise.
estes vez problemas become greater cuando mission managers intentar a synchronize dos terrestrial teams' circadian rhythms, mientras trabajarando twin rovers en opposite lados de another planeta. como principal investigator Steve Squyres explained: "(él) conseguirs realmente confusing." si tal un predicament puede estar considered posible en un interplanetary sense, ambos Mars y Pasadena son en-llamar sólo slightly más than veinte-cuatro-siete. el Pasadena team ha a dar su best por"~24.6/7".
Astrobiology Magazine had el chance a hablar con Michael Allison sobre elMars 24 Clock. Allison y su colleague, Robert Schmunk, ambos de NASA's Goddard Institute por espacio Studies(GISS) en nuevo York ciudad, tener taken en el task de understanding interplanetary vez. que camino, ningún materia donde nosotros ir, vez continues ticking safely, como nature's camino de keeping everything desde ocurrirando at once.
Astrobiology Magazine(AM): cómo did tú primer conseguir interesarado en Mars' vez keeping?
Michael Allison(MA): yo tener un largo-standing interesar en el seasonal-solar esfuerzoando de el otro planetas, incluirando Saturn's satellite Titan, en connection con mi research en extraterrestrial atmospheres. pero un few años ago, como un member de el science team en el ill-fatedMars Climate Orbiter(MCO), mi preparations a map el daily Martian weather desde un sol-synchronous spacecraft suddenly hecho el Mars solar timing issue un materia de practical importance a mi propio trabajar por el project.
(él) fue apparent a me pues que (él) would estar valuable a tener un accurate y efficient algorithm por el calculation de el planeta's variable solar illumination. por uno cosa, el extremo eccentricity de el Mars orbit, unas cinco vezs como large como el tierra's, along con el approximate alignment de su northern winter solstice con su perihelion, makes (él) un muy seasonally responsive planeta. y equally importante, el muy rapid cooling-vez de su tenue, cold atmosphere también dars Mars un exaggerated thermal response a el local vez de día en su surface. (ahí son unas muestras desde Mars lander data que tú could casi set tuyo watch ahí por el wind dirección!)
 | Viking Lander-1(1976) showed dramatic cambios en daily sunlight durante dust tormenta activity. Although el colors shown aquí son processed, no real, ellos hacer show pariente cambios sobre nearly 600 Sols en el surface.
Credit: JPL/NASA |
mientras el calculation de el seasonal longitude y solar"hora angles" puede estar extracted desde any de varios existirando ephemeris programas, estes son computationally elaborate y therefore no tan easily adapted a offline atmospheric models o data processing routines. yo discovered, however, que yo could compute ambos el solar season y"vez de día" en Mars a high accuracy con fairly simple nested strings de trigonometric funcionars, referenced a cierto"areocentric" (Mars-centered) coordinate angles cual yo derived como un caber a un accurate ephemeris calculation.
Although el loss deMCOprevented me desde purusing mi anticipated Mars weather mapping, (él) es gratifying a saber que mi solar timing algorithms son ahora en usar por varios Mars experimenters y data archivists. y agradecimiento a el programming efforts de mi GISS colleague, Robert Schmunk, nuestroMars 24 Sunclock es ahora en wide usar por el Mars Exploration Rover(MER) team.
AM: cómo fue el term'Sol' primer introduced a cuenta por el approximately 39 minuto longer día en Mars y el usar de solar vez?
MA: a estar precise, el average solar día en Mars es 24 hr 39 min 35.244 sec, y given el pequeño pero significant difference entre este y un solar día en el tierra, unas nuevo terminology fue clearly necesitarado a proveer un claro distinction entre el dos.
Although yo've been asked many vezs quien primer coined el term"sol" por un Mars solar día, yo aún don't saber exactly donde y cuando (él) originated. pero (él) became un común usage de el Viking project, con el primer successful landed missions a Mars espalda en 1976.
AM: el history de keeping vez en otro planetas goes espalda-- at least en Mars-- a el 1976Viking lander, donde ellos sort de kicked off un countdown clock después meseta, correct?
 | un local Pasadena watchmaker's diseñar por el MER team.
Credit: JPL/NASA |
MA: elVikings en Mars proveerado el primer occasion por el routine usage de hora y minuto leer-outs de el"Local Lander vez," como el project referred a (él). y sí, lander data were tagged con ambos un hora-minuto clock-vez y un sol-número count de Mars días elapsed post-touchdown por cada de el dos spacecraft.
AM: pues en el 1997Pathfinder, ahí fue un attempt a kick off Sols por unas method casi como nuevo años Eve, donde un nuevo Mars clock fue started at midnight en el primer día?
MA: como con el 1976 landers, elMars Pathfinderproject kept un mission vez log tagged con un running count de sol números, pero started con"Sol 1" at touchdown instead de el"Sol 0" reference adopted por cada de el Vikings. y whereas el Viking Local Lander vez fue un variation de un evenly advancing"Mean Solar vez," Pathfinder usarado el variably advancing"Local True Solar vez," cuentaando somewhat más accurately por el sol's location en el cielo como affected por ambos el planeta's eccentric orbit y el tilt de su spin axis.
 | el Mars Pancam diseñar ha un camera bar que contains Pancam y Navcam(navigation camera) cabezas. un"visera" cambios el elevación de el cameras tan el rover puede aspecto up o down. "NASA es irando a conseguir el vehicle's orientation por puntaando el Pancam a encontrar el sol en el martian cielo. tan ironically, ellos son irando a usar unas de el mismo información que el sundial relies en por su shadow." --Woody Sullivan, U. Wash, Mars Sundial team
Credit: Cornell universidad |
AM: por qué fue un decision hecho por el actual redondo de NASA landers a tener another camino de calculating Sols?
MA: elMER project adopted yet un tercer standard por el referenced local solar vez, reverting a un kind de evenly advancing mean vez, pero calibrated tan que este would coincide con el Local True Solar vez at el midpoint de el nominal, 91-sol mission por cada lander. yo wasn't involved en el choice de estes standards, pero puede understand por qué un evenly advancing vez sistema might parecer desirable desde el standpoint de experiment planning.
AM: Would el EuropeanBeagle 2 lander tener seguirado el mismo method?
MA: Shortly después el MER project asked nos a adapt nuestroMars 24 utilidad a el project's adopted timing standards, mi colleague Rob Schmunk hecho inquiries con un Beagle scientist como a el project's plans por Mars solar timing. como lejos como nosotros aprendirado, el Beagle mission had no definirado any nuevo solar timing reference por su lander. tan Rob códigoado nuestroMars 24 Sunclock a leer out Beagle mission vez en terms de el standard definition de Local True Solar vez.
AM: el calculation de Sols es no como straightforward como sólo añadirando un medio hora a untierra día, o dividing un longer día por un diferente unit de segundos. (él) depends en alot de orbital parameters. puede tú summarize en layperson terms un couple de el tecla factors en constructing un buen martian watch?
MA: bien como tuyo question anticipates este puede estar un largo story! mipublicarado papelsen este subject proveer un fairly accurate definition de el tan-llamarado"Fictitious Mean sol" at Mars, como adopted por el MER project, y este puede estar usarado a definir un"mean solar día" en Mars en analogy a el adopted conventions por terrestrial vez-keeping. uno puede pues diseñar un Martian watch a correr at el implied slightly slower rate de advance de el Mean Solar vez en el planeta.
Once synchronized a el vez appropriate a un particular longitude en Mars, tal un watch would dar un approximate trace de el sol's position en el cielo tan que 12 noon, por ejemplo, would proveer un rough muestra de el vez (él) could estar expected a cross el overhead meridian. como un result, however, de ambos el eccentricity de el orbit de Mars sobre el sol y el 25°.19 tilt o"obliquity" de su spin axis con respect a el avión de su orbit, el actual instante de"Local True Solar" noon puede vary por como mucho como 51 minutos desde el Mean Solar vez, depending en el season.
el discrepancy es referred a como el"equation de vez," como necesitarado por el accurate interpretation de un sundial measurement. ahí es un semejante pero considerably smaller effect en el tierra, como indicated por el figura-8"analemma" printed en unas globes(typically somewhere en el south Pacific ocean) showing un plot de el seasonal variation de el equation de vez en nuestro planeta con el declination de el sol. porque el Mars winter solstice venirs después, rather than antes, su perihelion pasillo, at su closest acercarse a el sol, elMartian analemma assumes el rather diferente shape de raindrop!
tan un realmente buen Martian watch would necesitar a estar"programmed" con el seasonally variable equation de vez effect a dar su usuario un accurate position de el actual sol vez.
AM: Cornell universidad, Bill Nye yel Planetary Societyson sponsoring elMars Sundial projectcomo un educational project en el camera calibration target. es que un project que tú were contacted sobre?
MA: yo único desear yo had been! yo pensar (él)'s un wonderful vehicle por public education, y yo ocurrir a estar el padre de dos children quien amar"Bill Nye el Science Guy" en public television. mientras attending un Mars conference un few años ago, yo met Jim Bell, el principal investigator atCornell por el experiment que carried el sundial y gave él unreprintde mi primer publicarado papel en Mars solar timing algorithms. yo recordar el fue sufficiently interesarado a ask me por un segundo copiar por uno de su colleagues.
mi recent attention a mi actual involvement en elCassini missiona Saturn y Titan ha kept me moverando en diferente circles yo guess y unfortunately yo haven't been a another major Mars conference since. pero de curso nosotros would estar feliz a apoyar el Mars Sundial project en any camino que might estar helpful a les.
AM: hacer tú tener un reaction a el JPL team members usarando un local jeweler a elaborar custom Mars watches, presumably basarado en el Mars 24 calculations?
MA: yo pensar este es grande! (él) sólo shows que por todo el high-tech sophistication de modern digital devices y ordenador software, nosotros humanos aún tener un affinity por analog-estilo implements. nosotros don't sólo leer números. nosotros querer a tocar y watch real cosas mover. yo presume estes watches were hecho por el Rover team members adapting a un major adjustment en su daily schedules. como mucho como yo de curso como nuestro Mars 24 software package, (él)'s no algo a conseguir tú out de lecho en el(bien Earthside) aunando horas de sunrise atGusev!
AM: Bill Nyetold nos quehistorically, 'vez keeping ha been más importante a civilization than el rueda'. con ambos el roving laboratory y su camino deencontrarando position(y vez) por camera-location de el sol, hacer tú tener un perspective en este?
 | | Spirit encontrars el sol, Sol 4 en Mars. Click image por larger view. "si (él)'s 3:00 AM en Los Angeles, qué vez es (él) at Gusev Crater? que's el kind de problema nosotros're wrestling con este semana.(él) conseguirs realmente confusing."--Steve SquyresCredit: NASA/JPL/ Cornell |
MA: yo pensar este es un telling observation. Astronomical timing proveerado el foundation de data que led Kepler, Newton, y su successors a el discovery de físico leys cual serve como el basis de todo nuestro technology. sinaccurate timing, modern commerce would quickly grind a un halt. (él)'s fácil a tomar por granted el apparently fácil global synchronization de nuestro culture. pero el standardization demundo-wide vez zonasy su reference a un"prime meridian" fue realized único como recently como 1884, largely como result de el tireless persuasion de Sir Sanford Fleming, un Canadian railroad engineer.
AM: ahí son variousproposals (Zubrin calendar, Mars zodiacal calendars, y metric clocks) en cual el vez units de 12 y 60 tomar en diferente importance. hacer tú favor unas familiar tierra-como division de Mars vez, o un nuevo versión entirely?
MA: todo de nos quien como a pensar sobre el otro planetas son naturally given a novelty y como con most academic tipos tend a estar somewhat independently minded, tan (él)'s no sorpresaando que ahí son ya tan many diferente proposals porMars calendarsy timekeeping. ahí's obviously unas practical utilidad a decimal divisions.
 | Mars 24Applet. Click images por larger view de día-noche Mars projections.Credit: NASA/GISS
Dr. quien: 'el tierra isn't mi home, Sarah. yo'm un vez Lord.'
Sarah: 'Oh, yo saber tú're un vez Lord.'
Dr. quien: 'Deactivating un generator loop sin el correct tecla es como repairing un watch con un hammer y chisel. uno false mover y tú'll nunca saber el vez again.'
--Dr. quien, TV Show episode, Mars Pyramids
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el French Revolution attempted a reform daily vez tantearando en terms de decimal subdivisions, pero obviously (él) didn't catch en. Astronomers, however, frequently usar un sequentially tantearado chronology de"Julian díanúmeros" con decimal subdivions de el corresponding date. pero yo pensar (él)'s sensato a retain el 24 hora- 60 min- 60 sec tantearando de solar vez en Mars, como adopted tan lejos por cada lander mission.
Someday (él) will estar importante a devise un coherent solar día chronology por Mars, en lugar de uno después another separate sol-número series por cada landed mission, y someday un humanly tantearado calendar. un few años ago, yo devised uno myself, combining 12 months con el familiarGregorian calendarnombres, pero interspersed con 10 nuevo months elaborarando un total de 22 subdivisions de 30/31 solar días como necesitarado por un total de 668.6 sols en un Mars tropical año. pero ahí son ciens de diferente sugerencias por este out ahí.
Although nosotros tener no attempted a apoyar any de estes conMars 24, (él) does incluir como uno de su leer-outs un"Mars Sol Date" o MSD tantearado desde un particular conjunction de Mars-tierra seasons y meridian mean vezs en el late-nineteenth siglio... along con un decimal, thousandth-parte subdivision de cada solar día!
AM: son ahí any proposals a tener un más absolute universal vez basarado en star rotations o algo que wouldn't cambio mucho desde planeta a planeta en nuestro solar sistema?
MA: Atomic clocksya proveer un sufficiently accurateuniversal vez standardpor el measured variation de planetary rotation, incluirando el lunar-tidal spin-down de el tierra. pero sí, unas tener proposed que un appropriate ensemble average depulsar spin ratescould proveer un aún más accurate reference. pero yo pensar ahí will aún estar un necesitar a devise sistemas de vez measurement adapted a el temporal cycles unique a el diferente planetas, largely como un result de su pervasive esfuerzoando por sunlight.
AM: Any sugerencias por humano adaptation a talnon-circadian rhythms?
MA: yo don't saber. conseguir plenty de exercise y start every sol con un buen desayunar. yo understand que unaslargo-term studiesde dormir patterns suggest que en elabsence de luz, humanos mayo tend a drift a un diurnal repetition period slightly diferente desde el 24 horas nosotros mostly vivir por.
yo como a pensar que humanos puede estar un muy adaptable species. . . y aspecto forward a el vez cuando nosotros son vivirando en otro planetas.
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Note: Mars vida
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