Mars, yalnızca bilim kurgu romanlarında ya da felsefi tartışmalarda değil, fiziksel gerçeklikte de Dünya’dan farklı bir zaman dilimine sahip. Bu fark o kadar küçük ki günlük hayatımızda asla fark etmeyiz, ancak NASA mühendisleri ve planlanan insanlı görevler için devasa bir sorun yaratıyor.
Mars’taki bir saat, Dünya’daki bir saate kıyasla her gün yaklaşık 477 mikrosaniye daha hızlı işliyor ve bu küçük sapma, milyarlarca dolarlık uzay araçlarının başarısını tehlikeye atma potansiyeli taşıyor.
Bu zaman farkı kulağa önemsiz gelebilir. Sonuçta bir mikrosaniye, saniyenin milyonda biri. Ancak uzay görevlerinde, özellikle de robotik keşif araçlarını eşleştirmeye çalışırken veya hassas bir iniş manevrası yaparken, en ufak bir zamanlama hatası bile felaketle sonuçlanabilir.
Işık hızında, 56 mikrosaniyelik bir gecikme bile yaklaşık 180 futbol sahası genişliğinde bir mesafe farkına neden oluyor. Başka bir deyişle, bu kadar küçük bir sapma, bir uzay aracının hedeflediği iniş noktasını tamamen ıskalaması anlamına gelebilir. Bu nedenle, Mars görevlerinin kusursuz bir hassasiyetle yönetilmesi, zaman senkronizasyonunun en üst düzeyde olmasını gerektiriyor.
Üstelik, araştırmacılar Neil Ashby ve Bijunath R. Patla‘nın 2025 Temmuz’unda yayımlanan hesaplamaları, durumu daha da karmaşıklaştırıyor: Bu fark sabit kalmıyor. Mars’ın Güneş etrafındaki yörünge konumu değiştikçe, bu hızlanma oranı günde 226 mikrosaniyeye kadar inip çıkabiliyor.
Üç farklı dünya, üç farklı zaman akışı
Sorun yalnızca Mars ve Dünya arasındaki ilişkiyle de sınırlı değil. NASA’nın Artemis programı, Dünya, Ay ve Mars arasında kalıcı bir uzay altyapısı kurmayı hedefliyor. Bu da, gelecekteki görevlerde yalnızca iki değil, üç farklı gök cisminde, üç farklı zaman akışı arasında kusursuz bir senkronizasyon sağlanması gerektiği demek. Hatta araştırmalara göre, Mars’taki saatler Ay’daki saatlere göre de her gün 421,5 mikrosaniye daha hızlı ilerliyor.
Bu zaman farkının temelinde, yüz yılı aşkın süredir bilinen Einstein’ın Görelilik Kuramı yatıyor. Kütleli cisimler uzay-zamanı büker ve bu bükülme, zamanın akış hızını değiştirir. Bir gezegenin kütle çekimi ve hareket durumu, zamanın o bölgede ne kadar hızlı ya da yavaş aktığını belirler.
Ancak bugüne kadar uzay görevlerinde kullanılan hesaplama modelleri, bu etkileri fazla basitleştirerek ele alıyordu. Önceki modeller, gezegen hareketlerini genellikle sadece iki cisim arasındaki ilişkiye odaklanarak (“iki cisim problemi” olarak) görüyordu. Örneğin, yalnızca Dünya ile Ay veya Dünya ile Mars arasındaki kütle çekim ilişkisi hesaplanıyordu.
Bu denklemlerde eksik kalan en büyük parça ise Güneş’in kütle çekimi idi. Güneş, yarattığı güneş gelgitleri adı verilen kütle çekimsel bozulmalarla, gezegenlerin ve uyduların uzay-zamanda nasıl hareket ettiğini doğrudan etkiliyor. Bu kritik etki hesaba katılmadığında, elde edilen zamanlama sonuçları yalnızca yaklaşık değerleri gösteriyordu.
Hesaplamalarda yüz kat artan doğruluk
Ashby ve Patla, Güneş’in gelgit etkilerini Dünya-Ay sistemine dahil ettiklerinde, hesaplama doğruluğunun önceki modellere göre yaklaşık yüz kat arttığını tespit etti. Bu, kabaca bir tahminden, mühendislerin güvenle sistem inşa edebileceği kesinlik düzeyine geçiş anlamına geliyor. Ancak araştırmacılar, aynı düzeyde doğruluğu Dünya-Mars sistemi için henüz tam olarak yakalayamadıklarını belirtiyor.
Bu tür zamanlama sorunları, halihazırda Dünya çevresinde dönen GPS uydularında da yaşanıyor. Bu uyduların saatleri, Dünya’nın kütle çekiminden daha uzak oldukları için yerdeki saatlerden daha hızlı çalışıyor ve bu fark düzeltilmezse birkaç saat içinde GPS konumları kilometrelerce sapabiliyor.
