白玉京：月球时间，不能由美国说了算
【文/观察者网专栏作者白玉京】
地球上的北京时间8点，在月球上又该是几点？这个看似简单的问题，实际上却牵涉复杂的科学计算和政治博弈。
近日，美国国家航空航天局（NASA）明确表示，不能直接将地球的“协调世界时”（UTC）应用于月球。如今，中美两国正紧锣密鼓地推进各自的载人登月计划，而美国急于抢占先机，白宫指示NASA牵头制定一套名为“月球协调时”的时间体系。这一体系的制定不仅是为了科研的基准，更是为了甩开竞争对手，进一步巩固美国在太空领域的主导地位。
定义月球时间，绝不仅仅是技术问题，这是关乎国际规则制定权的原则性问题。美国能做，中国为什么不能做？中国有没有能力去做？
国际月球科研站的建立和运营，离不开月球时间的定义
地球上的世界协调时是怎么建立的
美国“阿波罗计划”，是一个短期性计划，有点像是到此一游，打卡后就匆匆离去，不考虑长期驻守。而中国载人登月计划是一个长期性计划，三步走为“探”、“登”、“驻”，远期打算建立有人值守的月球基地。目前的嫦娥六号等飞行器正在迈出坚实的第一步，第二步为登月，第三步为无人驻月和有人驻月。
这里就浮现出一个基础性问题，月球某地的太空港起飞的飞船，需要向旅客精确地说明，现在是月球时间几时几分，换算为地球时间几点几分。
地球上的协调世界时显然不能直接搬到月球上，原因有很多。月球上的时间比地球快，只是其中一个原因。地球上的时间和月球上的时间并不完全一样，受到引力等因素的作用，月球表面时间比地球表面时间每个地球日快57.5微秒。其它原因还有月球自转周期与地球自转周期完全不同等等。
建立月球时间体系之前，我们需要先快速地复习一下地球时间体系的建立。
协调世界时的定义，有几个关键要素，如地球的自转和公转周期，本初子午线的选择，时区的划分等等。物理规则人类无法更改，人类能做的是定义算法和优化算法，让算法更为精确。
格林威治子午线已成为游客打卡胜地
历史上，本初子午线的选定曾经引发过无数争论。法国曾力推穿越巴黎天文台的巴黎子午线，而英国则极力主张通过格林威治子午线。更早些时候，教皇子午线也曾被提议。然而，最终大家都知道，在1884年于华盛顿举行的国际子午线会议上，格林威治子午线被选定为本初子午线，在时间定义中发挥了至关重要的作用。
格林威治子午线被定义为0度经线，经过英国格林尼治皇家天文台。这条经线不仅是全球经度系统的起点、时间基准的起点，也是时区划分的起点。它为全球经度测量提供了统一标准，并成为全球时间系统（如世界时和协调世界时）的基准。这一地理起点极大地促进了国际间的合作与交流。
本初子午线的选定，无疑与当时的经济实力、科技实力、军事实力密切相关。当时的大英帝国如日中天，其海军实力和海上贸易全球首屈一指，航海家们习惯于将格林威治子午线作为导航依据。英国通过与各国的贸易和科学交流，将格林威治子午线作为标准推广至全球，格林威治天文台在当时也拥有世界上最先进的天文观测设备和技术。
自18世纪开始，天文学家们不断进行精确的天文观测和研究，积累了丰富的天文数据。通过对天体的观测和测量，精确地确定了格林威治的地理位置和时间标准。他们还研究了地球自转的规律，为建立全球统一的时间计量体系提供了重要的科学依据。格林威治天文台在天文学领域的卓越成就和声誉，使其成为国际上公认的重要科研机构。
原子钟帮助我们更精确地计时
随着科技的不断发展，高精度的原子钟成为协调世界时的核心技术支撑，它们为协调世界时提供了准确的时间基准。国际计量局（BIPM）负责收集和处理来自全球约80个国家的400多台原子钟的数据，通过复杂的算法进行加权平均，得到国际原子时。
这些原子钟分布在世界各地的主要计量机构、科研院所和天文台。从基于地球自转的世界时，到参考地球公转的历书时，再到基于国际原子时的地球时，地球时间体系变得越来越精确。
从某种意义上来说，我们如今使用的协调世界时，或可被称为大英帝国的遗产，我们一直在这个遗产上修修补补。从理论上说，当然可以选择以巴黎子午线构建本初子午线，进行零时和时区的设定。但是非常遗憾，法国当时的国力和对世界的影响力远不如英国，无法得到更多国家的认可。
如何建立月球协调时
复习完地球协调世界时的建立过程，我们可以推导出建立月球协调时所需的条件。毫无疑问，这需要强大的国力和科技力量作为支撑：
首先，国力必须强大到可以让世界其他国家同意选择一条公认的本初子午线。
其次，需要具备在月球上部署和维护原子钟网络的能力。
第三，必须能够协调世界其他国家的科研机构，认可这一套时间体系。
当前月球上并不存在一条世界公认的本初子午线。从显著地理特征上来说，应该优先考虑月球上具有独特且易于识别的大型地理特征附近来确定本初子午线。例如，月球南极-艾特肯盆地是太阳系中最大的撞击坑之一，其规模宏大且地质结构稳定。可以将通过该盆地中心的经线作为本初子午线的参考位置。
也可以选择一些具有特殊地质构造的区域，如月球上的大型山脉链或独特的月海边界。比如沿着月球上最长的山脉——亚平宁山脉的走向，确定一条经线作为本初子午线，这些山脉在月球表面具有明显的线性特征，易于观测和定位，能够为确定子午线提供清晰的参考。
除此之外，跟科学研究价值挂钩也是个好主意，比如在某个区域发现了丰富的水冰资源或者具有特殊的地质构造，对于研究月球的起源、演化以及未来的资源利用具有关键意义，那么可以将经过该区域的经线选定为本初子午线。这样可以方便科学家在进行研究时，以本初子午线为基准进行地理定位和数据记录。
当然，也可以像在地球上一样，无视以上因素，人为强行设定一个经过月球天文台什么的经线作为本初子午线。英国当年强推格林威治子午线，显然跟以上基于科学的考量毫无关系。美国现在强推个什么比如阿波罗子午线也不是不可能。中国如果以嫦娥六号落月那一刻设为月球时间0时0分0秒，落月点所在经线设为本初子午线，也非常合理。
这个画面有历史性意义，如果中国以嫦娥六号着陆月背南极-艾特肯盆地为依据，设立月球时间体系也非常合理
设定月球本初子午线只不过是个序曲，后续工作还有十万八千里。比如需要对月球进行全面的地理、地质和天文观测，利用高分辨率的遥感卫星对月球表面进行高精度测绘，绘制详细的月球地图，开展长期的天文观测，研究月球的自转规律和天体在月球天空中的运动轨迹。
通过观测月球相对于恒星背景的运动，确定月球的自转轴和自转速度的变化，提高月球时间的精确度。以月球本初子午线为0度经线，向东和向西依次划分时区。根据月球的自转周期和实际需求，合理确定月球时区的划分规则和时间间隔。
在月球部署原子钟网络，建立定期的监测和校准机制，确保本初子午线的准确性和稳定性。利用高精度的测量仪器和卫星观测技术，对本初子午线的位置进行持续监测，及时发现由于月球地质活动、天体引力影响等因素导致的位置变化。
接下来，可以借鉴地球的时间单位和计时规则，设立月球时间单位和计时规则，但需根据月球的特点进行适当调整。
例如，地球的一天分为24小时，每小时60分钟，每分钟60秒。在月球上，由于其自转周期与地球不同，可以根据月球的自转周期，将月球的一天划分为适当的“月球小时”。假设月球的一个自转周期相当于地球上的约27.3天，那么可以将月球的一天设定为大致相当于地球上的655.2小时（27.3天×24小时/天）。然后，再根据这个比例将月球的时间单位进行细分，比如将月球的一小时划分为若干“月球分钟”和“月球秒”。
同时，考虑到月球上的活动和工作节奏可能与地球不同，计时单位的命名也可以具有月球特色。例如，可以将月球的一小时称为“月时”，一分钟称为“月分”，一秒称为“月秒”，以便于月球上的工作人员和科研人员理解和使用。
最重要的一点是，建立与地球时间的换算关系，这也是解决本文开头提出的问题的关键：为了方便与地球进行时间交流和协作，需要建立月球时间与地球时间之间的换算公式和对照表。例如，当知道地球上的某个时间点时，能够通过特定的算法快速计算出对应的月球时间；反之，当知道月球时间时，也能准确地换算回地球时间。
可以根据月球和地球的自转周期比例以及计时单位的定义，制定详细的换算规则。例如，如果地球上的1小时相当于月球上的约27.3个“月球分钟”（655.2小时÷24小时≈27.3），那么当知道地球上的时间是10:00时，可以通过乘以这个换算比例来计算出月球上大致对应的时间。
尽管这些原理看似简单，但实际换算过程可能非常复杂，需要更精确和复杂的算法。我们用不着手工计算，只需建立一个专门的时间换算数据库或软件工具，以便在月球和地球之间进行快速、准确的时间转换。这个工具可以集成到月球上的通信设备、计算机系统以及与地球进行数据交互的平台中，方便工作人员随时进行时间查询和换算。
NASA设想的月球定居点，有可能由中国负责实现
结语
综上所述，设定月球时间体系，是一个庞大的系统性工程，不仅需要强悍的空天能力作为支撑，更需要国际合作。
2024年的美国，并不是1969年航空航天事业达到顶点，综合国力达到顶点的美国。1969年，美国实现了人类首次登月，波音747作为划时代的四发动机巨型客机首飞，C-5“银河”巨型军用运输机首次升空，SR-71“黑鸟”侦察机也以其超快的速度独步于世。
而在2024年，美国的SLS重型火箭依然频繁跳票，波音星际客机送上天的两名宇航员也被困在国际空间站尚未归来。与此同时，中国的嫦娥六号已经成功从月球背面取土，美国却取消了已组装完成的“毒蛇”月球车。在这些看似不靠谱的事情上，美国反而表现得越来越“靠谱”。
当然，我们不会置疑SpaceX强可敌国的航天实力。但设定月球时间体系，绝非SpaceX一己之力所能完成的事业。我们有充分理由怀疑，美国是否有足够的实力引领世界各国，建立一套基于美国标准的月球时间体系。
以往很多世界标准和规则由盎格鲁-撒克逊联盟来制定，现在时代变了，中国为什么不能在设立月球时间体系这一关系全人类的基础性项目上，勇于担当，做出自己的贡献？
