快速了解：在地球之外，“时间”不再只有24小时这一种节奏。国际空间站以UTC协同运行，而火星任务则使用比地球日更长的“sol（火星日）”。本文系统梳理太空与火星的计时方法、火星历法的主要提案，并展望未来太空社会可能出现的节日与时间标准。

为什么离开地球，计时会变复杂？

当人类走向近地轨道、月球与火星，三个因素让时间管理变得不再直观：

• 昼夜长度不同：国际空间站（ISS）每约92分钟绕地一圈，舷窗前每天“日出日落”可达16次；火星一昼夜为约24小时39分35秒。
• 年长与季节不同：火星一年约为668.6个火星日（约687个地球日），季节节奏与地球不同。
• 相对论效应与同步：不同引力与速度会让时钟以微秒级偏差走快或走慢；跨行星通信延迟（几分钟到十几分钟）也改变“实时”的含义。

国际空间站如何计时：UTC是宇航员的“地球锚点”

为什么用UTC而不是“轨道时”

ISS并不随轨道昼夜切换时区，而是统一采用协调世界时（UTC）。原因有三：

• 全球协同：任务由美国、欧洲、俄罗斯、日本等多地管控中心协作，UTC让排班、指令与实验时段一目了然。
• 稳定作息：即使舷窗外16次日出，舱内依然遵循24小时昼夜节律，配合照明与作息表保持健康。
• 比对与追踪：科学实验、飞行程序与事故排查需要统一的时间戳。

舱内作息与照明：在16次日出中坚持“地球节律”

宇航员通常遵守固定的睡眠、锻炼和操作时段（例如07:30起床、就餐、科学实验、运动、晚间会议、22:00就寝等），并用可调色温的舱内照明引导昼夜节律。虽然“外面”不断日出，舱内依旧是清晰的地球化24小时日程。

任务时间轴：UTC之外的“飞行时”

除UTC外，任务还常使用任务经过时间（MET）等内部时间轴，自飞行或对接某关键时刻起计时。例如某操作设定为“+02:15”表示从指定零点起过2小时15分。MET避免不同地面时区换算的麻烦，强调“流程相对时间”。

通信与同步：在窗口中对表

ISS与地面通过覆盖各地的地面站与中继卫星通信，排班通常以UTC与“通信可视窗口”为基准。所有关键口令与遥测统一时间戳，确保跨国团队在同一“钟面”上协作。

火星上的时间：为什么用“sol（火星日）”

什么是sol？

Sol（火星日）是火星自转一周的时间，约为24小时39分35秒，比地球日长约2.7%。火星任务把每日计划、实验与能源管理都绑定到sol，因为环境变化（光照、温度、风沙）都以火星日为节拍。

本地太阳时：LMST与LTST

火星表面任务常使用本地平太阳时（LMST）或本地真太阳时（LTST）。两者都与着陆点经度相关，方便将“正午”“日落”等自然时刻与设备操作对齐：

• LMST：以理想均匀运动的“平太阳”为基准，时刻更平滑，适合计划。
• LTST：以真实太阳高度为基准，能更精确对齐光照峰谷。

例如，太阳能车队（“勇气”“机遇”“好奇号”“毅力号”等）把相机成像、钻取与移动安排在光照最好的时段，并避开低温或沙尘时段。

团队“按火星时间生活”

在任务初期，地面科学与工程团队常“随探测器作息”，也就是跟随着陆点的LMST工作。这意味着每天比地球时晚约40分钟入睡与起床，办公室甚至会摆上“火星钟”。这种倒时差很累人，一般只持续若干周。

全火星的“协调时”：MTC与MSD

为了跨任务统一基准，研究者提出火星协调时（MTC），与地球的UTC类似。它依托火星日序（MSD）作为连续计数，便于生成全球统一时间戳。NASA的Mars24等工具已广泛采用MSD/MTC用于时间换算和可视化。

火星历法的提案：从“sol”到“年”与“月”

火星年的长度与季节

火星年约668.6个sol（约687地球日）。由于火星轨道更偏心，季节长短不一，通常以太阳在火星天球上的黄经（记作Ls）来定义季节，Ls=0°为北半球春分。若要让节气与农艺、能源（光照）相协调，历法需紧贴这一节气体系。

代表性方案：Darian火星历

最知名的民间提案之一是Darian历。它将火星年拆分为24个月，月份长度在27–28个sol之间交替安排，并通过闰sol的多年周期插入，使平均年长逼近真实火星年，从而把“月”“季节”“节气（Ls）”较好对齐。这种设计的优势是：

• 记忆友好：28与27的交替节奏易于排程。
• 季节对位：通过闰sol周期保持春分点附近的“新年”相对稳定，减少长期漂移。
• 适配工作周：可规划成固定周长（如7-sol一周），方便教育、生产与公共交通。

不同版本的Darian历在“闰sol”分配与新年锚点上略有差异，但核心目标一致：用简洁规则逼近668.6-sol的自然年。

其他构想：节庆日、无周属日与“年终日”

不少方案借鉴地球历法改革思路，在季度末或年末设置“无周属日”（不属于周一至周日），用于节庆或校准，使月历更整齐。对于未来城市，这些“节庆sol”既是文化凝聚点，也是历法调相的缓冲区。

法律与工程的对齐

无论采用何种火星历，都需与MTC/MSD（工程时间）和LMST/LTST（本地运营时间）打通。可能的实践是“双轨制”：文件、合同、交易用MTC时间戳，城市生活用地方火星历，跨地行星通信使用UTC/MTC映射。

相对论与“行星标准时”：从月球到火星

在弱引力环境（如月球、火星）和不同速度下，时钟的走时会对地球UTC产生微小偏差。实践上，这些差异达到微秒级，但对导航、对时与精密实验非常关键。2024年，美国发布推动在2026年前建立协调月球时（Lunar Time, LTC）的计划，用以：

• 统一月面时标：为月面导航（类似GPS但在月球）与通信提供一致“秒”的定义与对时体系。
• 纳入相对论校正：确保月面钟与地面UTC在可控范围内可逆换算。
• 服务多方任务：兼容阿尔忒弥斯、Gateway与各国/商业任务。

这个思路很可能在火星复制：建立火星协调时（MTC）的官方化标准，配合深空网络与延迟容忍网络（DTN）的“行星互联网”，实现跨行星的精确时间同步。

火星与太空的“节日”会怎样诞生？

从工程节点到文化纪念

• 着陆纪念sol：每个城市或基地的“开城日”。
• 第一束光日：首次太阳能并网或核电启用日。
• 地球连线周：定期面向地球的文化交流、教育直播与科学开放日。
• 大气透明节：沙尘季后“碧空回归”的庆祝日，鼓励户外观测与科学推广。
• 轨道会合日：补给船对接或发射窗口开启时段的节庆。

在月球，可能有“地出日（Earthrise Day）”等面向游客与科普的纪念。在火星，节日还可能与Ls季节点（春分、夏至、秋分、冬至）和“近日点/远日点”相连，形成以天文学为底的公共文化。

为何“火星历”与“太空时”是现在就该讨论的话题

随着载人绕月、月面驻留与火星样本返回推进，时间标准将直接影响：

• 安全与运营：对时精度 → 导航与对接安全。
• 科学与数据：统一时间戳 → 数据可比与复现实验。
• 商业与法律：工资、合同与税务 → 需要法定“工作周”“节假日”。
• 教育与健康：学校作息、医疗排程 → 必须贴合本地昼夜与季节。

今天的话题，决定明天的准则。以UTC、MTC、LTC为核心的多行星时间体系，也许将成为人类文明的“新格里高利改革”。

要点回顾

• ISS用UTC统一协作；舱内遵循24小时作息，拒绝“16次日出”的干扰。
• 火星任务以sol为单位，围绕LMST/LTST安排操作；团队初期常“按火星时间生活”。
• MTC/MSD提供跨任务统一时间戳；未来有望成为官方标准。
• 火星历法（如Darian历）采用27/28-sol月份与闰sol周期，使“月”贴合668.6-sol的火星年。
• 月球将建立协调月球时（LTC）；相对论校正在多行星对时中不可或缺。
• 未来太空社会将诞生以科学与工程节点为灵感的节日与纪念日。

FAQ 常见问题

1）国际空间站为什么不用“轨道时间”？

ISS每92分钟绕地一圈，若按“轨道日”作息将极不稳定，不利生理与排班。采用UTC既方便多国协作，又保持24小时昼夜节律。

2）什么是火星的sol？与地球日差多少？

Sol是火星一昼夜，约24小时39分35秒，比地球日长约2.7%。火星表面任务按sol排程，更贴近光照与温度变化。

3）LMST、LTST、MTC、MSD分别是什么？

LMST/LTST是着陆点的本地太阳时（平太阳时/真太阳时），用于把“正午”“日落”等自然事件和操作对齐。MSD是连续计数的火星日序，MTC则是基于MSD的全火星协调时，方便跨任务共享统一时间戳。

4）火星历法一定会用Darian历吗？

不一定。Darian历是影响力较大的民间提案之一，但最终采用何种历法需考虑工程、法律、教育与文化等多重需求，可能在实践中迭代。

5）月球为什么需要“协调月球时（LTC）”？

为导航与通信提供统一时标，并纳入相对论校正，确保月面与地球UTC之间可精确换算。计划目标是在2026年前形成标准，服务多国与商业任务。

6）在火星会有新节日吗？

很可能。着陆纪念日、季节点（Ls=0°等）、能源里程碑、会合对接等都可能演化为节日，成为新社会的文化纽带。

7）跨行星的“对时”如何完成？

依靠深空网络与延迟容忍网络（DTN）分发时间基准，在各星体上用本地参考站与相对论校正保持一致；工程层面采用类似NTP的分层同步策略，支持UTC、LTC、MTC的互换。