Динамические шкалы времени

Эфемеридное время

В небесной механике при теоретическом расчете положений небесных светил необходимо использовать равномерное время. Системы времени, основанные на вращении Земли вокруг оси (солнечное и звездное) не могут считаться таковым, т.к. Земля замедляет свое вращение вследствие приливного трения (сутки увеличиваются на 0.0016^s за столетие).

Временная шкала, удовлетворяющая этому требованию, называется шкалой эфемеридного времени (ЕТ), была принята решениями МАС (Рим, 1952; Дублин, 1955; Москва, 1956 годы), в «Астрономическиом ежегоднике СССР» эфемеридное время было введено с 1960 года. Эфемеридное время, основано на более постоянном процессе - обращении Земли вокруг Солнца. И так, механизм – обращение Земли вокруг Солнца за тропический год, но тропический год тоже не постоянен, хотя и не в той степени чем суточное вращение Земли и поэтому за основу принято фундаментальная эпоха 1900, январь 0, 12^h, ЕТ, когда тропический год был равен 365,24219879 эфемеридных суток – это нульпункт системы ЕТ, а эфемеридная секунда равна 1/31556925,9747 доли тропического года на эпоху 12^h, 31 декабря 1899 года. Фактически эфемеридная секунда равняется средней солнечной секунде на начальную эпоху. Эфемеридное время ЕТ связано с UT выражением:

ЕТ=UТ+∆Т, где ∆Т – поправки за замедление времени Земли. Величина ∆Т равна:

∆Т=24, 349^s+72,3165^s´T+29,3949^s´T²+1,821^s´B²,

где Т – отсчитывается в юлианских столетиях от 1900, янв. 0, 12^hET, а B² – флуктуации долготы Луны, которые определяются в результате сравнения наблюдаемой и вычисленной долготы Луны. Значения DТ для некоторых дат приведены в таблице 5.

Таблица 5 Значения поправки DТ для различных дат

Прогресс в повышении точности стандартов частоты и внедрение концепций ОТО в астрометрию и небесную механику изменил подход к построению шкал времени. На Генеральных Ассамблеях (ГА) МАС (XVI, Гренобль, 1976 г. и XVII, Монреаль, 1979 г.) рекомендовано для расчёта геоцентрических эфемерид вместо ЕТ использовать земное динамическое время ТДТ, а для гелиоцентрических ¾ барицентрическое динамическое время TDB. Для АЕ СССР эти рекомендации введены с 1986 г.

Уточнение общерелятивистской основы формирования шкал времени привело к новым решениям ГА МАС (XXI, Буэнос-Айрес, 1991 и XXIV, Манчестер, 2000) по введению шкал координированного времени, отнесенных к барицентрам соответствующих систем небесных тел ¾ шкалы геоцентрического координатного времени (TCG) и шкалы барицентрического координатного времени(TCB) для солнечной системы в целом.

Для фиксации астрономических наблюдений с поверхности Земли и для наземных метрологических исследований используется шкала земного времени ¾ ТТ. Эта шкала практически реализуется наземными эталонами времени и частоты, а ее единица совпадает с секундой SI на геоиде и равна секунде ЕТ. Динамическое время отличается от эфемеридного и ТТ на малые величины, определяемые ОТО Эйнштейна.