Die Uhren ticken anders – am Mond beginnt eine neue Zeit

Der Mond ist das einzige Himmelsobjekt, auf dem wir ohne Hilfsmittel Details erkennen können. Dunkle Flecken und helle Gebiete haben seit jeher die Fantasie angeregt. Der Mond galt als eine Schwestererde, auf der es selbstverständlich Leben gebe – das war die gängige Ansicht noch im 17. Jahrhundert. Jules Verne schrieb 1870 den Roman „Reise um den Mond“. In Vernes’ Geschichte wurden drei Männer mit einer riesigen Kanone zum Mond geschossen und in eine Umlaufbahn gebracht. Der Roman könnte als prophetisch gelten, denn im Dezember 1968 schwenkten an Bord von Apollo 8 drei Männer in eine Umlaufbahn um den Mond ein. Die „Kanone“ war in diesem Fall die Saturn-5-Rakete. Nach dem vorzeitigen Ende der Apollo-Missionen im Dezember 1972 waren keine Menschen mehr in der Nähe des Mondes oder gar auf seiner Oberfläche.

Heuer ist es wieder so weit. Die unbemannte Mission Artemis I umrundete 2022 den Mond, und die vierköpfige Crew für eine Mondumkreisung mit Artemis II wurde bereits ausgewählt. Auf der Website der NASA ist zu lesen, dass die Mission zehn Tage dauern soll und nicht später als im April dieses Jahres starten wird. Möglich scheint auch ein Start im Februar. Ebenfalls in diesem Jahr soll eine eigene „Mondzeit“ eingeführt werden.

Zeitvereinbarungen

Zu Zeiten, als die meisten Menschen ein Leben lang am selben Ort geblieben sind, war die Ortszeit eine gute Vereinbarung. Mittag ist, wenn die Sonne am höchsten Punkt im Süden steht. Das bedeutet, dass je nach geografischer Länge des Ortes die Zeit unterschiedlich ist. Im Zeitalter des Reisens per Postkutsche war das gerade noch akzeptabel. 1880 führte das Vereinigte Königreich eine Normalzeit – die sogenannte Eisenbahnzeit – ein. Der Nullpunkt verläuft durch Greenwich in der Nähe von London. Einige Jahre später wurde beschlossen, weltweit 24 Zeitzonen einzuführen, die bis heute gelten. Nach jeweils 15 Längengraden legt ein neuer Meridian eine Zeitzone fest. Der 15. Meridian verläuft unter anderem durch die Stadt Gmünd im Waldviertel. Während einer Zugfahrt von Bregenz nach Wien müssen wir die Uhrzeit nicht mehr umstellen, es gilt die Mitteleuropäische Zeit. Das hat jedoch zur Folge, dass die Sonne in Ostösterreich um gut 20 Minuten früher untergeht als in Vorarlberg.

Die Sekunde

Auch das Zeitmaß, die Sekunde, muss festgelegt werden. Die ursprüngliche astronomische Definition lautete: der 86.400ste Teil der Zeitspanne zwischen zwei Durchgängen der Sonne im Süden – das entspricht den 24 Stunden für eine Erdumdrehung. Astronomen benötigen für ihre Arbeit sehr genaue Zeitskalen. Da sich die Erddrehung stetig ein klein wenig verlangsamt, wurde die Sekunde später über die Schwingungsdauer eines Caesium-Atoms neu definiert.

Mondzeit

Ein kleiner Effekt, der für Terminvereinbarungen im Alltag völlig irrelevant ist, kann für Mondmissionen entscheidend sein. Seit 2023 fordert die ESA eine einheitliche Zeitmessung auf dem Mond. Licht legt in einer Mikrosekunde rund 300 Meter zurück. Ein sehr kleiner Zeitfehler kann dazu führen, dass sich zwei Raumschiffe verfehlen oder kollidieren – oder dass bei einer Mondlandung die Höhenmessung fehlerhaft ist. Im Dezember 2026 soll daher die LTC (Lunar Time Coordinated) eingeführt werden. Zeitzonen wie auf der Erde wird es am Mond nicht geben.

Die Ursache der Zeitdifferenzen erklärt die Allgemeine Relativitätstheorie. Demnach laufen Uhren im Schwerefeld auf der Erdoberfläche gegenüber einer Uhr in Schwerelosigkeit pro Jahr um 22 Millisekunden nach. Da der Mond ein geringeres Schwerefeld hat, laufen dort Uhren geringfügig schneller. Die Mondzeit wird daher um einige Millisekunden von der Standardzeit auf der Erde abweichen.