关于太阳系质心、地球与月球的相对论时间变换
地球与行星天体物理
2025-07-01 v5 天体物理仪器与方法
广义相对论与量子宇宙学
摘要
为 account for 引力势能和相对运动的差异，必须对地心、太阳系质心和月心参考系之间的时间变换进行相对论校正。作为以地球为基础系统的主要参考，地球时间（TT）为精确的跨空间和时间框架同步提供了基础。为确保与 TT 一致，Barycentric Dynamical Time（TDB）必须与 TT 无平均速率差异。虽然国际天文学联合会（IAU）已就 TT 与 TDB 之间的变换建立了决议，但将这些框架扩展以定义月面时间尺度（TL）对于推进月球探索至关重要。本文推导了 (TL - TT) 变换，量化了56.0256 μs/日的secular漂移和周期项，其中最大振幅约为 ~0.470 μs，对应于平均异常运动周期。此外，计算了与 TT 兼容的空间尺度以及月心位置坐标的洛伦兹收缩，实现了亚纳秒级的时间精度。这些变换在JPL 轨道预报软件中实现，为月球计时学的高保真相对论模型提供了稳健的框架，使其能够进一步细化，并支持月球空间的导航、通信和科学作业。
引用
@article{arxiv.2406.16147,
title = {Relativistic Time Transformations Between the Solar System Barycenter, Earth, and Moon},
author = {Slava G. Turyshev and James G. Williams and Dale H. Boggs and Ryan S. Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.16147},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 4 tables