中國科學院紫金山天文臺與上海天文臺的科研團隊近日取得一項重要突破，提出“月面時對齊軌道”這一創新概念，為月球標準時間的構建提供了全新思路。該方案有效規避了傳統方案中部署月面原子鐘面臨的“高風險、高難度、高成本”問題，展現出“高可行、強韌性、易維護”的顯著優勢。
月球標準時間的定義目前存在三種主流方案：其一為直接采用月心坐標時，但需用戶持續調整原子鐘；其二要求時間速率與月球大地水準面原時保持一致，雖便于月面使用卻面臨原子鐘部署難題；其三主張與地球時保持周期性變化，雖可利用地球導航信號但仍需頻繁校準。現有方案均存在明顯局限，難以滿足未來月球探測任務對時間系統的嚴苛需求。
科研團隊通過理論推導與數值仿真，驗證了“月面時對齊軌道”的可行性。該軌道半徑約為月球半徑的1.5倍，無需預先部署月面原子鐘，也無需持續進行精密定軌或地面維護。在這一軌道上，原子鐘可同時滿足方案一與方案二的時間定義要求，通過軌道動力學特性實現時間信號的自動對齊。
實驗數據顯示，該軌道上的原子鐘具有極強的抗干擾能力。在引力擾動等復雜環境下，其與月面原子鐘的頻率偏差不超過一千萬億分之六，時間穩定性達到國際領先水平。更關鍵的是，該方案完全依托現有航天技術，通過環月軌道上的原子鐘即可直接生成月球大地水準面時間，大幅降低任務風險與成本投入。
相關研究成果已發表于國際權威期刊《天文學和天體物理學》。這項突破為月球基地建設、深空導航等任務提供了關鍵技術支撐，標志著我國在月球時間系統研究領域邁入世界前列。隨著后續工程驗證的推進，該方案有望成為構建月球標準時間的國際主流方案。
