白玉京：月球時間，不能由美國説了算

【文/觀察者網專欄作者 白玉京】

地球上的北京時間8點，在月球上又該是幾點？這個看似簡單的問題，實際上卻牽涉複雜的科學計算和政治博弈。

近日，美國國家航空航天局（NASA）明確表示，不能直接將地球的“協調世界時”（UTC）應用於月球。如今，中美兩國正緊鑼密鼓地推進各自的載人登月計劃，而美國急於搶佔先機，白宮指示NASA牽頭制定一套名為“月球協調時”的時間體系。這一體系的制定不僅是為了科研的基準，更是為了甩開競爭對手，進一步鞏固美國在太空領域的主導地位。

定義月球時間，絕不僅僅是技術問題，這是關乎國際規則制定權的原則性問題。美國能做，中國為什麼不能做？中國有沒有能力去做？

國際月球科研站的建立和運營，離不開月球時間的定義

地球上的世界協調時是怎麼建立的

美國“阿波羅計劃”，是一個短期性計劃，有點像是到此一遊，打卡後就匆匆離去，不考慮長期駐守。而中國載人登月計劃是一個長期性計劃，三步走為“探”、“登”、“駐”，遠期打算建立有人值守的月球基地。目前的嫦娥六號等飛行器正在邁出堅實的第一步，第二步為登月，第三步為無人駐月和有人駐月。

這裏就浮現出一個基礎性問題，月球某地的太空港起飛的飛船，需要向旅客精確地説明，現在是月球時間幾時幾分，換算為地球時間幾點幾分。

地球上的協調世界時顯然不能直接搬到月球上，原因有很多。月球上的時間比地球快，只是其中一個原因。地球上的時間和月球上的時間並不完全一樣，受到引力等因素的作用，月球表面時間比地球表面時間每個地球日快57.5微秒。其它原因還有月球自轉週期與地球自轉週期完全不同等等。

建立月球時間體系之前，我們需要先快速地複習一下地球時間體系的建立。

協調世界時的定義，有幾個關鍵要素，如地球的自轉和公轉週期，本初子午線的選擇，時區的劃分等等。物理規則人類無法更改，人類能做的是定義算法和優化算法，讓算法更為精確。

格林威治子午線已成為遊客打卡勝地

歷史上，本初子午線的選定曾經引發過無數爭論。法國曾力推穿越巴黎天文台的巴黎子午線，而英國則極力主張通過格林威治子午線。更早些時候，教皇子午線也曾被提議。然而，最終大家都知道，在1884年於華盛頓舉行的國際子午線會議上，格林威治子午線被選定為本初子午線，在時間定義中發揮了至關重要的作用。

格林威治子午線被定義為0度經線，經過英國格林尼治皇家天文台。這條經線不僅是全球經度系統的起點、時間基準的起點，也是時區劃分的起點。它為全球經度測量提供了統一標準，併成為全球時間系統（如世界時和協調世界時）的基準。這一地理起點極大地促進了國際間的合作與交流。

本初子午線的選定，無疑與當時的經濟實力、科技實力、軍事實力密切相關。當時的大英帝國如日中天，其海軍實力和海上貿易全球首屈一指，航海家們習慣於將格林威治子午線作為導航依據。英國通過與各國的貿易和科學交流，將格林威治子午線作為標準推廣至全球，格林威治天文台在當時也擁有世界上最先進的天文觀測設備和技術。

自18世紀開始，天文學家們不斷進行精確的天文觀測和研究，積累了豐富的天文數據。通過對天體的觀測和測量，精確地確定了格林威治的地理位置和時間標準。他們還研究了地球自轉的規律，為建立全球統一的時間計量體系提供了重要的科學依據。格林威治天文台在天文學領域的卓越成就和聲譽，使其成為國際上公認的重要科研機構。

原子鐘幫助我們更精確地計時

隨着科技的不斷發展，高精度的原子鐘成為協調世界時的核心技術支撐，它們為協調世界時提供了準確的時間基準。國際計量局（BIPM）負責收集和處理來自全球約80個國家的400多台原子鐘的數據，通過複雜的算法進行加權平均，得到國際原子時。

這些原子鐘分佈在世界各地的主要計量機構、科研院所和天文台。從基於地球自轉的世界時，到參考地球公轉的歷書時，再到基於國際原子時的地球時，地球時間體系變得越來越精確。

從某種意義上來説，我們如今使用的協調世界時，或可被稱為大英帝國的遺產，我們一直在這個遺產上修修補補。從理論上説，當然可以選擇以巴黎子午線構建本初子午線，進行零時和時區的設定。但是非常遺憾，法國當時的國力和對世界的影響力遠不如英國，無法得到更多國家的認可。

如何建立月球協調時

複習完地球協調世界時的建立過程，我們可以推導出建立月球協調時所需的條件。毫無疑問，這需要強大的國力和科技力量作為支撐：

首先，國力必須強大到可以讓世界其他國家同意選擇一條公認的本初子午線。

其次，需要具備在月球上部署和維護原子鐘網絡的能力。

第三，必須能夠協調世界其他國家的科研機構，認可這一套時間體系。

當前月球上並不存在一條世界公認的本初子午線。從顯著地理特徵上來説，應該優先考慮月球上具有獨特且易於識別的大型地理特徵附近來確定本初子午線。例如，月球南極-艾特肯盆地是太陽系中最大的撞擊坑之一，其規模宏大且地質結構穩定。可以將通過該盆地中心的經線作為本初子午線的參考位置。

也可以選擇一些具有特殊地質構造的區域，如月球上的大型山脈鏈或獨特的月海邊界。比如沿着月球上最長的山脈——亞平寧山脈的走向，確定一條經線作為本初子午線，這些山脈在月球表面具有明顯的線性特徵，易於觀測和定位，能夠為確定子午線提供清晰的參考。

除此之外，跟科學研究價值掛鈎也是個好主意，比如在某個區域發現了豐富的水冰資源或者具有特殊的地質構造，對於研究月球的起源、演化以及未來的資源利用具有關鍵意義，那麼可以將經過該區域的經線選定為本初子午線。這樣可以方便科學家在進行研究時，以本初子午線為基準進行地理定位和數據記錄。

當然，也可以像在地球上一樣，無視以上因素，人為強行設定一個經過月球天文台什麼的經線作為本初子午線。英國當年強推格林威治子午線，顯然跟以上基於科學的考量毫無關係。美國現在強推個什麼比如阿波羅子午線也不是不可能。中國如果以嫦娥六號落月那一刻設為月球時間0時0分0秒，落月點所在經線設為本初子午線，也非常合理。

這個畫面有歷史性意義，如果中國以嫦娥六號着陸月背南極-艾特肯盆地為依據，設立月球時間體系也非常合理

設定月球本初子午線只不過是個序曲，後續工作還有十萬八千里。比如需要對月球進行全面的地理、地質和天文觀測，利用高分辨率的遙感衞星對月球表面進行高精度測繪，繪製詳細的月球地圖，開展長期的天文觀測，研究月球的自轉規律和天體在月球天空中的運動軌跡。

通過觀測月球相對於恆星背景的運動，確定月球的自轉軸和自轉速度的變化，提高月球時間的精確度。以月球本初子午線為0度經線，向東和向西依次劃分時區。根據月球的自轉週期和實際需求，合理確定月球時區的劃分規則和時間間隔。

在月球部署原子鐘網絡，建立定期的監測和校準機制，確保本初子午線的準確性和穩定性。利用高精度的測量儀器和衞星觀測技術，對本初子午線的位置進行持續監測，及時發現由於月球地質活動、天體引力影響等因素導致的位置變化。

接下來，可以借鑑地球的時間單位和計時規則，設立月球時間單位和計時規則，但需根據月球的特點進行適當調整。

例如，地球的一天分為24小時，每小時60分鐘，每分鐘60秒。在月球上，由於其自轉週期與地球不同，可以根據月球的自轉週期，將月球的一天劃分為適當的“月球小時”。假設月球的一個自轉週期相當於地球上的約27.3天，那麼可以將月球的一天設定為大致相當於地球上的655.2小時（27.3天×24小時/天）。然後，再根據這個比例將月球的時間單位進行細分，比如將月球的一小時劃分為若干“月球分鐘”和“月球秒”。

同時，考慮到月球上的活動和工作節奏可能與地球不同，計時單位的命名也可以具有月球特色。例如，可以將月球的一小時稱為“月時”，一分鐘稱為“月分”，一秒稱為“月秒”，以便於月球上的工作人員和科研人員理解和使用。

最重要的一點是，建立與地球時間的換算關係，這也是解決本文開頭提出的問題的關鍵：為了方便與地球進行時間交流和協作，需要建立月球時間與地球時間之間的換算公式和對照表。例如，當知道地球上的某個時間點時，能夠通過特定的算法快速計算出對應的月球時間；反之，當知道月球時間時，也能準確地換算回地球時間。

可以根據月球和地球的自轉週期比例以及計時單位的定義，制定詳細的換算規則。例如，如果地球上的1小時相當於月球上的約27.3個“月球分鐘”（655.2小時÷24小時≈27.3），那麼當知道地球上的時間是10:00時，可以通過乘以這個換算比例來計算出月球上大致對應的時間。

儘管這些原理看似簡單，但實際換算過程可能非常複雜，需要更精確和複雜的算法。我們用不着手工計算，只需建立一個專門的時間換算數據庫或軟件工具，以便在月球和地球之間進行快速、準確的時間轉換。這個工具可以集成到月球上的通信設備、計算機系統以及與地球進行數據交互的平台中，方便工作人員隨時進行時間查詢和換算。

NASA設想的月球定居點，有可能由中國負責實現

結語

綜上所述，設定月球時間體系，是一個龐大的系統性工程，不僅需要強悍的空天能力作為支撐，更需要國際合作。

2024年的美國，並不是1969年航空航天事業達到頂點，綜合國力達到頂點的美國。1969年，美國實現了人類首次登月，波音747作為劃時代的四發動機巨型客機首飛，C-5“銀河”巨型軍用運輸機首次升空，SR-71“黑鳥”偵察機也以其超快的速度獨步於世。

而在2024年，美國的SLS重型火箭依然頻繁跳票，波音星際客機送上天的兩名宇航員也被困在國際空間站尚未歸來。與此同時，中國的嫦娥六號已經成功從月球背面取土，美國卻取消了已組裝完成的“毒蛇”月球車。在這些看似不靠譜的事情上，美國反而表現得越來越“靠譜”。

當然，我們不會置疑Space X強可敵國的航天實力。但設定月球時間體系，絕非Space X一己之力所能完成的事業。我們有充分理由懷疑，美國是否有足夠的實力引領世界各國，建立一套基於美國標準的月球時間體系。

以往很多世界標準和規則由盎格魯-撒克遜聯盟來制定，現在時代變了，中國為什麼不能在設立月球時間體系這一關係全人類的基礎性項目上，勇於擔當，做出自己的貢獻？

本文系觀察者網獨家稿件，文章內容純屬作者個人觀點，不代表平台觀點，未經授權，不得轉載，否則將追究法律責任。關注觀察者網微信guanchacn，每日閲讀趣味文章。