火星计时与历法
星际圆桌第三期
相关链接
第三次星际圆桌 ISSUE 页面：https://github.com/InterImm/roundTable/issues/3
星际移民中心：http://interimm.org
火星
- 平均恒星日：24h 37m 22.663s
- 平均太阳日：24h 39m 35.24409s
地球
- 平均恒星日：23h 56m 4.0916s
- 平均太阳日：24h 00m 00.002s
火星和地球
火星的几个事实
- 零度经线：经过 Airy-0 坑。
- 火星的偏心率比地球大得多，导致 sol 和人工划分之间会有很大的偏差，甚至可以比钟表时间跑的快 40 多分钟或者慢 50 多分钟。（地球：慢 14 分 22 秒或者快 16 分 23 秒）
- NASA 有个很有趣的程序：[Mars24] 要是有人做成 web app 就好了。这个程序第一次用了 MTC，下面会提到。
时间划分
- 舍弃地球上的秒
- 保留地球上秒的定义(metric time 方法)
舍弃秒
对于很多物理计算之类的会产生问题。但是目前为止的火星任务都是使用的这种：将火星的个 sol 分成24个火星小时，每火星小时60火星分钟，每火星分钟60火星秒。也就是说，火星的时刻要比地球时刻多 2.7%，即一火星秒比地球的秒长 2.7%.
这样做的好处是，对于规划火星上的生活和任务很有利。
保留秒
- 保留 24小时，添加火星附加时刻，或者像火星三部曲中一样添加钟表停止时间。
- 取消 24 小时制度。
时区时间
AMT (Airy Mean Time)
跟地球的 GMT 类似。使用 Airy-0 处，即零度经线处的 mean solar time 来作为标准计时方法。由于每天的中午定为太阳最高点的时刻，而地球轨道又不是圆形的，所以每天的长度会有不同。
MTC (Coordinated Mars Time)
维基说是依据 mean solar time，但是我估计意思是看远处的恒星而不是太阳吧。另外只要订好了零度经线的时间，其他的都一样，所以定零度经线时间的方法可能是原子钟，可能是太阳日，可能是恒星日，可能是用平均太阳日，可能是当地太阳日等等。
年的划分
- 恒星年：668.5991 sols，恒星在天定回到相同的位置。地球上也不用这个，因为不好反映季节。
- 太阳年：或者回归年，这样才是用来做历法的，因为这样反映季节变化。
定义年的开始
- 从 equinox，太阳直射赤道。
- 其他的至点，例如太阳直射位置距离赤道最远的点。
季节划分
- 从太阳直射火星赤道（equinox ），到北半球获得最高的太阳（solstice），就是Ls 0 到 Ls 90 ，共有 194 Martian sols.
- 从 Ls 180 到 Ls 270 共有 142 Martian sols
Ls 是日心经度，就是行星在轨道的位置。春分点时火星在轨道上的位置定位 0. 北半球夏至点时 90. 如此。
月份划分
显然不用用卫星了，因为 Probos 7 h 39.2 min的周期， Deimos 30.312 h 的周期。
但是当在火星上看到地球的时候，有一个选择是观察月球和地球相对位置，例如大致将月亮从离地球最远位置转一圈回到这个位置的时间定位一个火星月。但是意义何在呢。
计时和历法的实例
- 火星三部曲中，时间停止 39.5 min，24 月份，1 Feb, 2 Feb 这样记录。
- 大流士火星历，后面详细看。
大流士火星历
火星日 = 火星的太阳日
火星年 = 火星回归年 = 668.5907 个火星日
置闰
每十个火星年均由6个669火星日的火星年及4个668火星日的火星年所组成。这样 6 个火星年就可以定为奇数年份和能被10整除的年份。惟能被100整除的年份规定为平年；能被1000整除的年份为闰年；能被3000整除的年份为平年。
月份：24 月
火星年分为24个月，每6个月的最初5个月的长度为28火星日，而最后一个月，除非因是闰年的最后一个月而包含闰日，否则其长度则为27火星日。
虽然这历法与格里历相同，每周由7火星日组成，可是在每一个月的开始时，该周就会从周首重先开始。这是由于假如该月的长度为27火星日，这就会使原本的最后一周的最后一天消失，因此这种做法就能使历法看起来较为规则。
火星节日
除了春分，夏至等等，还有一个很重要的就是近日点，因此从此之后会有沙尘暴了。
新历法？
- 需要确定需求，什么才是核心需求，然后才能找出周期性的现象或者人为定出周期性事件。
- 现在地球的历法也不是真的完全好用，例如星期和月份对不齐。
参考及尾注
本文的主要参考 [Timekeeping on Mars]