Hoe laat is het op de maan? Het blijkt dat deze vraag moeilijker te beantwoorden is dan het lijkt.
In november kwam een bijeenkomst van leden van ruimtevaartorganisaties over de hele wereld bijeen in Nederland en was het erover eens dat er behoefte aan zou zijn pas een correcte maantijdzone toe — een internationaal aanvaarde gemeenschappelijke maanreferentietijd die alle toekomstige missies kunnen gebruiken om gemakkelijk te communiceren en te navigeren. “Er breekt een nieuw tijdperk van verkenning van de maan aan, met tientallen missies naar de maan gepland voor het komende decennium”, zegt Jörg Hahn, adviseur van de European Space Agency (ESA) voor het maantijdprogramma. Om deze maanmissies te laten coördineren en met elkaar te laten communiceren, zei Hahn dat de maan “een gemeenschappelijke klok nodig heeft” en een “gemeenschappelijk timingsysteem”.
Momenteel heeft de maan geen onafhankelijk tijdwaarnemingssysteem. In plaats daarvan gebruikten eerdere missies naar de maan hun tijdzone vanaf de aarde, zeiden ESA-functionarissen. De astronauten zouden synchroniseren met Houston, Moskou of welke tijdzone het hoofdkwartier van de missie zich ook bevond. Maar met meer maanmissies aan de horizon van ruimteagentschappen over de hele wereld, zei ESA, zal dat systeem niet werken.
Hoewel er een gestandaardiseerd tijdwaarnemingssysteem en, bij uitbreiding, een navigatiesysteem voor de aarde is opgezet, zou hetzelfde moeten worden gedaan voor de maan.
Verwant: Heeft de maan een eigen tijdzone nodig? Misschien moeten we binnenkort beslissen
Alles wat oud is, wordt weer nieuw
Maar dit onderwerp is helemaal niet nieuw en in feite werd het meer dan een halve eeuw geleden voor het eerst overwogen door een bekende en hoog aangeschreven Amerikaanse astronoom!
Bovendien bedacht deze astronoom niet alleen een methodologie om de tijd op de maan te vertellen, maar met behulp van zijn berekeningen ontwikkelde een toen beroemd horlogebedrijf zelfs een polshorloge dat in één oogopslag de exacte tijd op de maan kon weergeven.
De astronoom in kwestie was dr. Kenneth L. Franklin (1923-2007), die van 1956 tot 1984 hoofdwetenschapper was in het Hayden Planetarium in New York en wordt gecrediteerd voor het ontdekken van radio-emissies van Jupiter – de eerste detectie van signalen van een andere planeet. Hij was een frequente lokale en nationale media-persoonlijkheid, publiceerde veel technische artikelen, adviseerde ook voor Scientific American, de New York Times, NBC en CBS, en schreef astronomie-artikelen voor de World Book Encyclopedia.
In 1970, tijdens het Amerikaanse Apollo-maanlandingsprogramma, ontwikkelde Dr. Franklin een speciale formule om de tijd op de maan te meten. Tijdens een persconferentie in de Overseas Press Club in New York in april van dat jaar kondigde Dr. Franklin aan dat:
“In de niet al te verre toekomst zullen we logischerwijs permanente bases op de maan hebben, en de mensen die die bases bouwen, willen een tijdsysteem dat overeenkomt met de stand van de zon waar ze zijn. We hebben dus een tijdsysteem nodig gebaseerd op de rotatie van de maan ».
Het klinkt opvallend veel als wat afgelopen najaar werd voorgesteld door de ruimtepromotors van vandaag.
Natuurlijk was de voorspelling van Dr. Franklin in 1970 verre van werkelijkheid. De laatste bemande maanmissie was in december 1972 en “redelijk permanente maanbases” moeten nog verschijnen. Maar misschien, als de ruimtewetenschappers van vandaag gelijk hebben, zullen die maanbases eindelijk werkelijkheid worden, om de woorden van Dr. Franklin te gebruiken, “in de niet al te verre toekomst.”
Maar hoe zit het met het polshorloge?
Een uniek horloge!
Helbros Watches Inc., opgericht in 1913. Het bedrijf, gevestigd aan 2 Park Avenue in New York City, beleefde zijn hoogtepunt in de jaren vijftig, maar lijkt geleidelijk te zijn teruggelopen na de dood van oprichter William Helbein in 1960. In feite gesloten tot de midden jaren 70.
Maar misschien met zoveel belangstelling voor het Apollo-maanprogramma toen de jaren zestig ten einde liepen, kwam Helbros op een idee dat mogelijk de opwinding en populariteit voor haar bedrijf had kunnen vergroten. Op dezelfde persconferentie in april 1970 werd een prototype van een maanpolshorloge gepresenteerd, ontworpen door de technisch directeur van Helbros, Ross C. Kaskel, waarbij hij de wiskundige berekeningen van Dr. Franklin.
De maanklok die werd onthuld was totaal anders dan de klokken waar mensen hier op aarde op vertrouwen, voornamelijk vanwege het feit dat het gebaseerd was op de synodische maanmaand of maanmaand. Terwijl de maan om de aarde draait, draait ze ook om haar as. Een complete omwenteling duurt precies even lang als een omwenteling: gemiddeld 29,530589 dagen hier op aarde.
Lees verder: Draait de maan?
Dr. Franklin verdeelde vervolgens de appel in 30 gelijke delen die hij “lunes” noemde, elk ongeveer de lengte van een aardse dag. Elke lune werd vervolgens verdeeld in 24 “lunours” of lune-uren, die bijna één aards uur duurden. Maar in plaats van minuten en seconden werd het decimale systeem gebruikt om een lunour te verdelen in 100 “centilunours”, elk bestaande uit 10 “millilunours”.
Dus terwijl de wijzerplaat van de Helbros-maan op het eerste gezicht leek op een normaal polshorloge, gaf het horloge bij nader inzien de tijd aan in lunours, centilunours en millilunours.
En terwijl een typisch kalenderhorloge voor gebruik op aarde meestal de dag van de maand weergeeft in een venster aan de rechterkant van de wijzerplaat, geeft het maanhorloge het aantal lunes weer. Volgens het systeem ontwikkeld door Dr. Franklin, komt de nieuwe maan overeen met nul lune. Een eerste kwartier komt voor in 7 lunes, 12 lunours. Een volle maan komt op 15 lunes en een laatste kwartier viel samen met 22 lunes, 12 lunes.
Ter compensatie van de kortere tijdschaal van een synodische maanmaand in vergelijking met een maand gemeten op aarde, draaiden de wijzers van de door batterijen aangedreven Helbros elektrische klok ongeveer 1,6 procent sneller dan de wijzers van een aardse klok.
Hij stelde het eerst voor!
En om te bewijzen dat Dr. Franklin zijn tijd ver vooruit was, kwam hij in 1970 tot dezelfde conclusie als ruimtewetenschappers in Nederland afgelopen november:
“De maantijd die op de Helbros-klok wordt aangegeven, kan “maangemiddelde zonnetijd” of maantijd (LT) worden genoemd in vergelijking met “Universal Time” (UT), zoals Greenwich-tijd bekend is bij Engelssprekende astronomen. LT is berekend voor de nulmeridiaan op de maan, die door de Sinus Medii loopt, volgens het maancoördinatensysteem dat in 1961 door de Internationale Astronomische Unie (IAU) is aangenomen. We stellen daarom voor om de maan onder te verdelen in lokale maantijdzones vergelijkbaar met de standaardtijdzones hier op aarde. Deze zullen gebaseerd zijn op 12° meridianen gecentreerd op de nulmeridiaan. Ze zullen duidelijk worden genoemd als 36° Eastern Time, enz., hoewel “Copernicaanse tijd”, “West Pacific Time” en andere kunnen worden aangenomen .”
Laatste gedachten
Na de introductie van het maanpolshorloge was er inderdaad grote belangstelling voor, zoals Helbros had gehoopt. Er werd zelfs aangekondigd dat vier keer per dag de juiste “tijd van de maan” landelijk zou worden uitgezonden door 549 radiofilialen van de American Broadcasting Company. Jarenlang stond er op de tweede verdieping van het Hayden Planetarium een glazen kast met daarin een maanklok (waarschijnlijk het origineel) naast een bedankbrief aan Dr. Franklin van de toenmalige president Richard Nixon. Helbros had blijkbaar afgesproken om de 37e president zijn eigen maanwacht te geven. In zijn brief heeft dhr. Nixon dr. Franklin nooit gevraagd waarom hem een polshorloge werd aangeboden dat hij alleen op de maan kon gebruiken.
Na verloop van tijd vervaagde de interesse in het horloge, en daarmee ook Helbros. In feite lijkt het bedrijf aan het einde van de jaren zestig te zijn gekocht of uitgekocht door Elgin Industries, en vervolgens weer een onafhankelijk bedrijf te zijn geworden in het begin van de jaren 70. Maar ergens rond 1974 kwamen ze in een tijdelijke situatie terecht. het merk werd later overgenomen door Jules Jurgensen, toen een van de grootste vintage horlogemerken. Maar ook zij zijn sindsdien failliet gegaan en er worden geen horloges meer geproduceerd.
Het is niet bekend hoeveel maanhorloges er door Helbros zijn vervaardigd en gedistribueerd. Helaas werd het unieke horloge waarschijnlijk meer gezien als een nieuwigheid dan als een nuttig wetenschappelijk apparaat. Ik ben er vandaag echter zeker van dat alle wetenschappers die de bijeenkomst van afgelopen november in Nederland bijwoonden om de maantijdwaarneming te overwegen, er het meest in geïnteresseerd zouden zijn om ernaar te kijken.
Helaas is de verblijfplaats van het origineel onbekend.
En tegen het einde van zijn overlijdensbericht, dat verscheen in de New York Times van 21 juni 2007, werd opgemerkt dat Dr. Franklin in 1970 “… een klok uitvond voor gekken die de tijd meet in wat hij noemde” lunations’, de tijd die de maan nodig heeft om rond de aarde te draaien en rond te draaien’.
“Het horloge is nog geen grote verkoper geworden”, voegde het overlijdensbericht eraan toe.
Joe Rao dient als instructeur en gastdocent in New York Hayden-planetarium (opent in nieuw tabblad). Hij schrijft over astronomie voor Tijdschrift voor natuurlijke historie (opent in nieuw tabblad)De Landelijke Almanak (opent in nieuw tabblad) en andere publicaties. Volg ons op Twitter @Spacedotcom (opent in nieuw tabblad) en omhoog Facebook (opent in nieuw tabblad).
