Desde novembro de 2021, os satélites e estações terrestres da Agência Espacial Europeia (ESA) estão funcionando em um “fuso” recém-definido e incrivelmente preciso. Medido por dois relógios atômicos no subterrâneo do Centro Europeu de Operações Espaciais (ESOC), na Alemanha, essa nova determinação temporal, segundo a ESA, trará amplos benefícios operacionais para todas as missões da agência, tornando possíveis novos feitos no espaço, ao mesmo tempo em que atualiza nossa definição global de “agora”.

Relógios atômicos no controle da missão da ESA determinam novo “fuso espacial”. Crédito: Agência Espacial Europeia

Como Albert Einstein descobriu, o tempo é relativo. Ou seja, o tempo marcado em um relógio depende da rapidez com que está se movendo ou quão longe ele está de um corpo maciço, como sua altitude acima da superfície da Terra. 

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Dessa forma, relógios posicionados no topo de uma montanha registram a passagem do tempo de forma ligeiramente diferente daqueles que estão no fundo do oceano. Notavelmente, da mesma maneira, um gêmeo viajando pelo espaço experimenta a passagem do tempo, e o envelhecimento, a uma taxa diferente de seu irmão inicialmente idêntico na Terra.

Por causa disso, é de fato impossível saber a hora exata “agora” em qualquer lugar que não seja sua localização precisa. Comparar relógios em dois locais diferentes leva tempo: imagine pedir a um marciano que diga que horas são no Planeta Vermelho — levará cerca de 14 minutos para sua mensagem chegar lá e o mesmo para obter sua resposta. Quando receber a mensagem, a informação está desatualizada.

Isso pode não ter importado séculos atrás, mas nosso mundo moderno se baseia em uma concepção compartilhada do momento presente. 

Por que o tempo universal precisou ser definido?

Antes dos trens, diferentes regiões locais determinavam seu próprio tempo independente definido pelo movimento do Sol. À medida que as pessoas começavam a se deslocar de um local para outro, tornou-se necessário um tempo coordenado para que os motoristas de trem não precisassem atualizar continuamente seus relógios à medida que passavam de região para região, e que os passageiros soubessem o horário em que chegaram ao seu destino.

O Tempo Universal Coordenado (UTC) foi adotado em 1967 e usa relógios atômicos ao redor do mundo e medições da rotação da Terra. Ele é ajustado de vez em quando por segundos bissextos para explicar a diferença entre a definição do segundo e a rotação da Terra, mantendo o UTC em conjunto com a posição aparente do Sol e das estrelas. Crédito: TimeZonesBoy, domínio público, via Wikimedia Commons

Isso levou à criação do “Greenwich Mean Time” (Tempo Médio de Greenwich) em 1884, o tempo solar médio contado a partir da meia-noite pelo Observatório Real em Greenwich.

Em meados do século passado, relógios atômicos revelaram que o derretimento de mantos de gelo, terremotos e os movimentos naturais na crosta, oceanos e atmosfera da Terra criam variações diárias no tempo que leva para a Terra girar em seu eixo. 

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Em 1967, foi adotado o Tempo Universal Coordenado (UTC), incorporando medições da rotação da Terra com leituras médias de cerca de 400 relógios atômicos extremamente precisos e locais em todo o mundo.

“Cerca de 90 ‘laboratórios do tempo’ em todo o mundo geram realizações locais da UTC, que são monitoradas continuamente”, explica Erik Schoenemann, Engenheiro de Navegação da ESOC e gerente de projeto responsável. “Mensalmente, o Escritório Internacional de Pesos e Medidas, nos arredores de Paris, processa os resultados emitidos por todos esses laboratórios para calcular retrospectivamente uma média ponderada direcionada à definição do segundo e ajustada de vez em quando com a adição de ‘segundos bissextos’ para corrigir a rotação da Terra. Esse tempo combinado é um “relógio de papel”, pois só existe em teoria, e só pode ser descoberto após o fato, com um atraso de cerca de seis semanas”.

Nova “hora operacional” vai ser útil às missões espaciais

Desde 2012, o Centro de Tecnologia e Pesquisa Aeroespacial Europeia (ESTEC) da ESA, nos Países Baixos, tem contribuído para o UTC com seus relógios atômicos localizados em Noordwijk, na província de Holanda do Sul. Agora, o centro de controle de missões ESOC está oficialmente adicionando suas medidas à mistura, com as medidas combinadas dos dois locais sendo apelidadas de “UTC(ESA)”.

“O horário anteriormente fornecido pela ESTEC estava em condições laboratoriais e não era usado por nossas estações terrestres ou missões. A principal diferença agora é que geramos um ‘horário operacional’, pronto para usar imediatamente para todas as missões, sem interrupção”, explica Werner Enderle, chefe do Escritório de Suporte à Navegação da ESA na ESOC.

“O horário do ESOC terá uma influência significativa em nossas habilidades. Fornecer um link direto ao UTC para todas as nossas missões permitirá novos recursos e desenvolvimentos significativos que antes não eram possíveis”, acrescenta Sinda Mejri, especialista em frequência e tempo da ESOC. “Isso realmente fará uma grande diferença, e tudo se resume ao brilhante trabalho e colaboração entre as equipes da ESOC, ESTEC e nossas estações terrestres.”

Este horário universal é usado para previsão meteorológica, por pilotos voando por diferentes fusos horários, operadores de naves espaciais trabalhando em missões no espaço, bem como grande parte da infraestrutura vital que sustenta nossas economias e sociedades, da bolsa de valores à internet.

Segundo a ESA, suas missões também se beneficiarão, desde a frota de satélites de observação da Terra até observatórios em órbita como Gaia, missões no espaço profundo como a Solar Orbiter e, em particular, futuras missões à Lua.

De acordo com a agência europeia, não só a “hora ESA” ajuda a melhorar a precisão da UTC em todo o mundo, mas significa também que todas as missões, agora e no futuro, se beneficiarão de uma resposta imediata e precisa a uma pergunta aparentemente simples: “que horas são?”

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