Označovali ho za ohnivou planetu, svojí načervenalou barvou symbolizovala prolitou krev, takže není divu, že po Babylóňanech mu Řekové hledali a našli jméno podle velkého válečníka – boha války Marta. Hovoříme o chladné a druhé nejmenší planetě Marsu s průměrnou teplotou mínus 63 stupňů Celsia, který má stejně jako Země dva měsíce Phobos (řecky Děs) a Deimos (Hrůza). Jak děsivé a přitom vábivé. Mars je totiž po Měsíci pro lidi druhou „nejžádanější“ planetou. Z mnoha důvodů. Snad i proto, že má podobně dlouhý den (označuje se jako sol). Konkrétně 24 hodin, 39 minut a 35,2470 sekundy. Jak tedy vypadá sol podle hodinářů?
Večer 14. ledna 1954 v hotelu Waldorf-Astoria v New Yorku byly představeny zřejmě první „meziplanetární“ hodiny na světě. Postavila je společnost Hamilton Watch Company a současně zobrazují hodiny, dny, měsíce a roky na Zemi i na Marsu.
První marťanské hodiny?
V pozadí tohoto hodinářského kusu byli: astrolog Dr. I. M. Lewitt a hodinář Ralph B. Mentzer. Nesly označení Space Clock Mars a šlo o kulaté stolní hodiny na dvojici nožek s celkem sedmi ručkami a čtyřmi průzory pro zobrazení datumových údajů. S čím bylo třeba pracovat? S následujícími tehdy známými fakty.
Hvězdný rok na Marsu má 686,9797 dnů. Hvězdný den pak na rudé planetě trvá 24 h, 37 min., 22,6679 s, což činí 1,02595680 dne. Je tedy o 2,7 % delší než ten pozemský.
Pokud použijeme standardně používaný na Zemi střední sluneční čas, pak jeden marťanský den = 1 + 1/668,599051 marťanských hvězdných dnů. Tedy má 24 h, 39 min., 35,2470 s středního slunečního dne. Právě tato délka se obvykle používá pro zobrazení času na planetě Mars. Tolik stanovení času, s nímž se mělo pracovat podle astrologa Lewitta.
Dalším spoluautorem zřejmě prvních marťanských hodin byl Ralph B. Mentzer, asistent ředitele laboratoře vývoje Hamilton Watch Company.
Aby tvůrci mohli porovnat marťanský den, měsíc a rok s plynutím času na naší planetě, byly výpočty založeny na Lowellově rotační periodě 24 hodin, 37 minut, 22,58 sekundy pro Mars. Podle tohoto „vzorce“ byly hodiny postaveny. Nicméně mezitím Joseph Ashbrook předložil důkaz, že Lowellova perioda je o 0,088 sekundy kratší, než je ve skutečnosti. V roce 1936 vyvrcholila reforma marťanského kalendáře a ty dosavadní byly zamítnuty. Tím chceme říct, že stolní hodiny Hamilton Space Clock Mars byly zjevně vůbec první, i když ne tak zcela přesné z dnešního pohledu.
Takže co hodiny ukazují? Velký číselník na hodinách ukazuje marťanský čas a je spojen ozubeným soukolím s malým spodním číselníkem označujícím greenwichský střední sluneční čas nebo světový čas na Zemi. Ukazatel Země udělá jednu úplnou otočku za 2 hodiny, ale ukazatel pro Mars vyžaduje o 39,6 minuty delší čas.
Pokud jde o kalendářní údaje pro Mars, vyžádaly si rovněž zásadní úpravy. Proč? Na hodinách dva podobné číselníky ukazují rok, měsíc a den, jeden pro každou planetu. Jenže i když byl marťanský rok rozdělen na 12 měsíců, stejně jako zemský rok, mají zcela odlišný celkový počet dnů. Osm jich má 56 dnů a čtyři 55 dnů, které nesou stejné názvy jako ty na Zemi, ale odlišují se dolním indexem „m“. Tyto měsíce mají dny číslované do 56.
A dál, čtyři čtvrtletí jsou si rovny; první a druhý měsíc každého čtvrtletí má 56 dní a třetí má 55 dní.
Kromě roku a měsíců máme ještě týdny. Jak s těmi naložili tvůrci marťanských hodin Hamilton? Jak známo týdny a jejich délka je věc čistě aritmetická, bez přímé vazby na astronomický pohyb hvězd. Proto se autoři rozhodli použít sedmidenní týden pro Mars, což se pro výpočty hodí pro 8 x 56 dnů marťanského roku. Jenže … Tak jednoduché to není, protože pro 668,6 dnů roku na Marsu bylo při tomto výpočtu použity také 4 měsíce s 55 dny. Jak z toho ven? Poslední sobota každého 55denního měsíce byla vynechána.
A co samotná délka roku, která je 668,6 dne? Oněch 0,6 desetin (přesněji 0,599051) nelze rovněž vynechat, a tak jsou v tomto schématu v pětiletém cyklu 2 roky o délce 668 dnů a 3 roky mají 669 dnů. Co oněch chybějících 0,000949 dne? Prostě se vynechá jeden den za 1000 let.
Ani všechna uvedená data nejsou ještě kompletní, protože jsme pominuli například přestupné roky na Zemi a jejich „srovnání“ s marťanským kalendářem a tak podobně. Jen jsme chtěli naznačit, jak složité je pro hodináře takový časoměrný stroj vytvořit.
Ralph B. Mentzer postavil hodiny ve své domácí dílně, mají téměř 400 funkčních dílů a jsou elektro-mechanické. To i proto, aby například synchronní motor dovolil zrychlit jejich běh o libovolnou hodnotu maximálně pak více než 2 000 x proti normálnímu běhu času. To vše z prostého důvodu, protože více než o skutečné hodiny šlo o přístroj, který dokáže simulovat pozemský den za 45 sekund. Zkrátka šlo o to, vědět, jak čas na Marsu běží.
Pro zajímavost dodejme, že Hamilton v roce 2016 si zavzpomínal na svoje „vesmírné“ časomíry a vydal quartzový kus ODC X-03 s trojicí časů, a jedním na jiné planetě. Pravda Mars tam není, přednost dostal Jupiter.
Jízda po rudé planetě
Vozítka Spirit (vypuštěno 10. 6. 2003) a Opportunity (7. 7. 2003) přistála na Marsu v lednu 2004 a měla primární úkol – hledat vodu na rudé planetě. Do roku 2012 a 2018 posílala fotografie i data na Zemi. Ve středisku NASA měli jejich řízení na starosti týmy Mars Exploration Rover (MER) vedené Julií Townsendovou a Scottem Doudrickem. Kromě jiného měli problém se synchronizováním svého osobního času s tím na Marsu. A tak vstávali každý den o 39 minut později, aby byli ve správném čase ve spojení s vozítky. To bylo jen „záchranářské“ řešení. Potřebovali hodinky, které by šly v čase, jaký je právě na vzdálené planetě. NASA se obrátila hned na několik hodinářských výrobců, ti odmítli s tím, že vyvinou takové mechanické hodinky jen v případě, že zakázka bude na několik tisíc kusů. NASA jich potřebovala desítku a zprvu jen dvoje. Nakonec na zakázku kývnul soukromý hodinář Garo Anserlian z městečka Montrose v Kalifornii.
I ten s tím chtěl, jak se říká, praštit. Nakonec vše dotáhl do konce. Jeho řešení? „Brždění“ běžných mechanických strojků známých značek (zvyšováním zátěžové hmoty na věnci oscilátoru, a tím snižování frekvence z 21 600 polokmitů/h dolů). Šlo zkrátka o to, aby se časomíry „opožďovaly“ za 24 h o 39 minut. Dokázal to s odchylkou nepřevyšující 10 sekund za 24 hodin. Na světě byly hodinky Mars, kterými experti NASA korigovali řízení vozítek Spirit a Opportunity na druhé nejmenší planetě naší soustavy.
Podobnou cestou se vydal i Steve Maddox z North Little Rock, který upravil původně kapesní hodinky Hamilton 4992B pro jednoho z členů týmu MER a dosáhl toho rovněž snížením frekvence z 18 000 polokmitů/h na asi 17 525 polokmitů/h.
A k čemu vůbec členům týmu MER bylo třeba znát čas na Marsu? Jak bez něj naplánujete činnost přistávacích modulů před dosednutím na Mars? Na planetě je rovněž den a noc, a jak tedy bez znalosti místního času zajistíte, že solární panely dostanou maximum denního světla? Při východu a západu slunce rychle stoupá a klesá teplota, a před tím je nutné vozítka maximálně chránit a výkyvy zmírnit. Zkrátka bez marťanské časomíry si neporadí ani NASA.
Marťanská celebrita
Skutečným VIP hodinářem, který stvořil hodinky zobrazující čas a datum jak na Zemi, tak na Marsu, a to v podobě hodinek se symbolickou polohou trojice číselníků jako trojice – Slunce, Země a Mars, je nesporně ruský samouk Konstantin Chaykin, s nímž jsme měli možnost se hned několikrát setkat a hovořit.
V roce 2017 postavil a patentoval kalibr K.20-1. Základ tvořila ETA 2836, a na ní modul se 159 díly, včetně 30 kol a pastorků, 6 vaček a 6 kamenových uložení, o výšce 5,6 mm. Celý kalibr pak měl trojúhelníkové rozměry 32,65 x 32,65 x 51,2 mm a výšku 7,95 mm.
V čem je technický základ modulu? V převodu kol určujících běžně používaný na Zemi střední sluneční čas na ten marťanský. V zásadě vše zajišťují dvě kola (112 a 109 zubů), protože 86 400 (sekund za den na Zemi) x 112/109 = 88 777,98 (sekund za den na Marsu). Geniální, přičemž odchylka času na Marsu činí jen 2,736 s za den.
U tohoto kalibru šlo o tři sčítače, z toho dva nezávislé číselníky. Jeden, největší, pro hodiny, minuty a sekundy podle středního slunečního času na Zemi. A to se zobrazením GMT ve 24 pásmech s centrální sekundovou ručkou, která má jasně říct, že hodinky jsou funkční. V druhém číselníku vlevo se zobrazují hodiny a minuty na Marsu. Další ručka nabídne dobu od počátku mise v solech (sol – den).
Vše doplňuje třetí číselník vpravo se zobrazením měsíců na Zemi a Marsu. Pro něj jsou ony číslovky (podle počtu solů až do čísla 668). Nechybí ručkové zobrazení vzájemné polohy obou planet. Celkem Chaykin hovořil o 8 dodatkových funkcích. Prezentace Mk1 (v zásadě jen strojku) se uskutečnila 28. července 2018 v den úplného zatmění Měsíce.
Následovala projekt Mk 2, měl ale jen podobu počítačové simulace. Nakonec roku 2020 zveřejnil hodinář konečnou verzi nazvanou Mars Conqueror Mk 3 Fighter. Měla produkční podobu (edice 8 kusů) i svoji cenu, a to 19 710 euro.
Co bylo jinak proti Mk1? Tvar pouzdra z titanu (55,82 x 48 mm a výška 15,3 mm, výroba trvá 52 hodin) je pozměněn, aby více připomínal palubní letecké přístroje. Konec konců i tím, že nahrazuje původní korunku a ovladač na dýnku jako to měl Mk 1 dvojicí ovladačů – pravá vertikální korunka nastavuje zvolenou funkci (indikace v otvoru na pozici 9), levou se natahuje strojek a koriguje pětice ruček ve dvou polohách a ve dvou směrech – po a proti pohybu hodinových ruček. Centrálních, domácího času, dále ve sčítači na pozici 12 v druhém časovém pásmu a na pozici 6 toho marťanského.
Tentokrát je kalibr K.15-0 modul postavený na základě ETA 2893 (bez automatického nátahu). Celkem má 29 kamenových uložení a chrání ho 2 patenty. Dílo se zdařilo.
Jenže K. Chaykin chtěl „doletět“ ještě dál? Chystal se přidat hodinky s marťanským kalendářem. Jen si to vezměte, jak postavit datumový mechanismus pracující s 668,599051 dne!
Nejen že se chystal. V roce 20021 vznikl jediný kus Martian Tourbillon Only Watch, tedy určený k dražbě při charitativní akci. Jde o skutečný unikát, jehož seznam světových prvenství je dlouhý: první tourbillon s marťanským časem, první, jehož klec se otočí každých 61,65 sekundy, což je délka jedné minuty na Marsu. Jsou to první hodinky s retrográdní indikací data a dne na Marsu, první se zobrazením dopoledne/odpoledne i dne/noci na této planetě. Hovoříme o první regulátoru s marťanským časem. Stačí? Možné je přidat ještě pár dalších „nej“…
Darianský kalendář
Dovedete odvodit, o jakém dni (solu) a datu marťanského kalendáře hovoříme, když řekneme že číslovku na hodinkách označuje kolečko umístěné nad horizontální čárkou podobnou pomlčce, a sol týdne zobrazuje ležaté písmeno S nazývané Veneris? Časomíra v tomto případě říká, že je 6. a dnem je pátek. Pravda, bez znalosti darianského kalendáře se k tomuto datu a dni, stejně jako k tomu, zda jde o jeden ze 24 měsíců, nedopracujete.
Jak jsme již uvedli, pro 668,6 dne roku na Marsu zvolili astronomové hned několik kalendářů. Ukazuje se, že tím „nej“ je tak zvaný dorianský kalendář, který navrhl americký letecký inženýr a politolog Thomas Gangale. Poprvé ho publikoval roku 1986 a s dalšími upřesněními přišel v letech 1998 a 2006. Považuje se za nejvhodnější a nejjednodušší marťanský kalendář, byť na první poslech to tak nám na Zemi znít nemusí. Přitom má jen 2 varianty, kdežto pozemský gregoriánský, světe div se, celkem 14!
Hovoříme-li o roku a jeho čtyřech ročních obdobích, je nezbytné brát v potaz fakt, vzhledem k výstřednosti oběžné dráhy Marsu, že to nejsou stejně dlouhá období. Za předpokladu, že rok běží od okamžiku jarní rovnodennosti na Marsu, je například jaro na severní polokouli dlouhé Ls 0 až Ls 90. Tedy 90 dnů/solů, přičemž nejdelší roční období jich má naproti tomu 194. Z toho je zjevné, že roční období, stejně jako délka měsíců nemají žádnou souvislost s pohybem dvojice měsíců dvojici měsíců Phobos a Deimos, které doprovázejí Mars. Na rozdíl od Země, kde oběh Měsíce kolem země za 29,5 dne v zásadě určuje délku kalendářního měsíce.
Tolik rok a jeho měsíce na Marsu. Abychom zůstali u podobně dlouhých měsíců jako na naší planetě, zvolil T. Gangale 2 x 12 měsíců, a to po 28 solech, u tří nebo čtyř měsíců si pak vystačí se 27 soly. To kromě jiného, při vynechání v kratších měsících posledního dne týdne, dovoluje zahajovat každý měsíc stejným dnem v týdnu a samozřejmě stejnou číslovkou. To je mimořádně důležité pro hodináře. Pravidelné schéma chodu času se dá snadněji převést do mechaniky hodinek. Pro zajímavost dodejme, že jinou podobu kalendáře na Marsu nabídl český astronom Josef Šurán (1997). Jeho rok by měl 672 marťanských solů rozdělených do 24 měsíců po 28 dnech (tedy 4 týdny po 7 dnech). Tento systém by sice „nasčítal“ dny navíc, ale ty by se v přestupných letech „odečetly“ tím, že bychom vynechali celý týden na konci dvanáctého měsíce. Zajímavé, nicméně většina astronomů akceptuje darianský kalendář.
A kdo si troufnul na sestavení takového kalendáře v náramkových hodinkách, zobrazujících rovněž hodiny a minuty na Marsu? Opět Konstantin Chaykin, a to modelem Martian Tourbillon Only Watch 2021.
Rudá minuta
Unikátní jediný kus od slavného hodináře zobrazuje čas a kalendář na rudé planetě, takže neudiví hned několika světovými prvenstvími. My začneme tím, čeho si všimnete možná až na konec – ukazuje i sekundy. Přesněji při pohledu na dýnko při pozorování otáčení klece tourbillonu vám to nepřijde. Ale plnou otáčku učiní nikoliv za 60 sekund, ale za marťanskou minutu, tedy 61,65 sekundy. Vynikající.
A teď už si prohlédněme hodinky z čelní strany – mají podobu řady Joker (průměr pouzdra 40 mm), která Chaykina proslavila u širší veřejnosti. To ale není podstatné. Co tedy zobrazují?
Na pravém sčítači s ručkou, která napodobuje marťanskou číslovku 1 sledujeme běh minut. Označení na pozici 12, tedy obdoba písmene L je vlastně číslovkou 60, symbol I- znamená 10 + 5, a tak dále.
Levý sčítač ukazuje hodiny ve 12hodinovém cyklu (I8 znamená 10 + 2) a hrot mířící na ozubené kolo pod hodinovou ručkou vypovídá o tom, zda je dopoledne či odpoledne, den nebo noc.
Rozhodující je pak úsměv Jokera (Marťana?), tedy prohnutý retrográdní ukazatel dnů a data na rudé planetě. Nejjednodušší je, když vám řekneme, co ukazují hodinky na fotografii – středu 24., druhého (krátkého měsíce). Jak jsme k tomu dospěli? Číslovky v horní části „kartuše“ začínají číslovkou 1 a vpravo končí 14. Spodní část pak pokračuje čísly 15-24. To je datum. To, zda platí datum v horní či dolní části retrográdní škály určuje indikátor na pozici 5 se třemi průzory, v nichž se ukazuje číslovka 1 nebo jako na fotografii 2 (dvě kolečka na výšku spojená krátkou úsečkou).
Symboly dnů obě sady čísel rozdělují – obdélník zcela vlevo je pondělí, přesněji sol Solis. Na protější straně škály je – (linka), a tedy označení solu Saturni (neděle).
Modrá a rudá planeta
Vměstnat na jeden číselník dvě planety – Zemi a Mars, a ještě nechat ukazovat čas na obou pomocí válců, to není jen tak. Podujala se na to hongkongská hodinářská značka Behrens s modelem Mars Project One Dual Time Zone Earth and Mars.
Hodinkám o rozměru 42 x 50 mm s pouzdrem z titanu dominují zmíněné otočné miniatury planet. Zároveň se na celkem čtyřech válcích zobrazují hodiny vedle označení písmene H (hours). Zleva nejdříve pro Zemi, blíže k danému písmenu H pro Mars. Více je patrný časový rozdíl na obdobné dvojici válců vpravo s označením M. Nebo na dvojici otočných disků s prvními písmeny anglických názvů dnů v týdnu. Je tedy zjevné, že tento výrobce si marťanský čas i datum (v kulatém otvoru mezi globusy Země a Marsu) připodobnil k času na naší planetě. Nicméně i tak je to výjimečný hodinářský počin. Modul je vlastní produkce a postaven je na základním strojku ETA 2824. Nyní je kus na druhotném trhu k dostání zhruba za 10 000 dolarů.
Co dodat na závěr? Snad jen: teď už jen zbývá, aby první člověk přistál na Marsu. Hodinky pro něj máme.
Konstantin Chaykin
Martian Tourbillon Only Watch 2021
Strojek: mechanický s ručním nátahem
Pouzdro: průměr 40 mm, výška 13,4 mm, bulat ocel (kelímková litá ocel)
Kalibr: K.22-0, průměr 32 mm, výška 8,85 mm, 326 dílů
Frekvence: 19 270 polokmitů/h (podle pozemského času)
Rezerva chodu: 48 h
Kamenů: 37
Voděodolnost: 50 m
Edice: Piece unique
Foto: Konstantin Chaykin, Behrens, National Association of Watch & Clock
Box
Lapsusy literátů
Mars a vymyšlení marťané nás v literárních dílech provázejí již více než století, přičemž lidská fantazie svedla vyrobit množství chyb. Na ně jsme narazili při hledání informací na stránkách wikijii.com a my je uvádíme pro zajímavost, a to bez zásadních zásahů.
- 20. století 20.
Edgar Rice Burroughs popsáno v Bohové Marsu (1913), rozdělil soly na zody, xatsy a talsy. Ačkoli možná jako první udělal chybu, když popsal marťanský rok jako trvající 687 marťanských dnů, nebyl zdaleka tím posledním.
V Robert A. Heinlein román Rudá planeta (1949). Lidé žijící na Marsu prý používají 24měsíční kalendář střídající známé pozemské měsíce a nově vytvořené, jako jsou Ceres a Zeus. Například Ceres přichází po březnu a před dubnem, zatímco Zeus přichází po říjnu a před listopadem.
The Arthur C. Clarke v románu Písky Marsu (1951) mimochodem uvádí, že „pondělí obvyklým způsobem následovalo neděli“ a „měsíce měly také stejná jména, ale byly dlouhé padesát až šedesát dní“.
V povídce Paprsek paprsku (1957) se uvádí, že marťanský kalendář a periodická tabulka jsou klíče k dešifrování archeologických záznamů, které zanechala dávno vyhynulá marťanská civilizace.
Kurt Vonnegut v románu Sirény Titanu (1959) popisuje marťanský kalendář rozdělený na jednadvacet měsíců: „dvanáct se třiceti soly a devět s třicet jedna soly“, tedy celkem jen 639 solů.
D. G. Compton uvádí ve svém románu Sbohem, blaženost Země (1966), že během cesty vězeňské lodi na Mars: „Nikdo na palubě neměl žádnou skutečnou představu o tom, jak by si lidé v osadě zorganizovali jejich šest set osmdesát sedm dní.“
Ian McDonald v Desolation Road (1988), děj je umístěný na Marsu, uvádí, že se postavy řídí implicitním 24měsíčním kalendářem, jehož měsíce doplňují zdvojené gregoriánské měsíce, například „Julaugust“, „Augtember“ a „Novodecember“.
Philip K. Dick, román Marťanský časový skluz, a Kim Stanley Robinson, Mars trilogie (1992–1996), uvádějí, že si hodiny uchovávají pozemské standardní sekundy, minuty a hodiny, ale „zmrazí“ se o půlnoci na 39,5 minuty. - 21. století
V sérii Árie (2001–2002), autor Kozue Amano, má Mars kalendářní rok rozdělený na dvacet čtyři měsíce. V návaznosti na původní japonský styl nejsou měsíce pojmenovány, ale očíslovány postupně od 1. do 24. měsíce.
Pokud jde o darianský kalendář, je zmíněn hned v několika beletristických dílech o Marsu:
Star Trek: Department of Temporal Investigations: Watching the Clock podle Christophera L. Bennetta (2011). Totéž platí pro román Kvantový zloděj podle Hannu Rajaniemi. Andy Weir v díle Marťan i jeho filmové adaptaci používá soly.
(Zdroj: https://wikijii.com/wiki/Timekeeping_on_Mars)
