Des physiciens du National Institute of Standards and Technology ont calculé précisément comment le temps s'écoule différemment sur Mars par rapport à la Terre, montrant que les horloges y avancent 477 microsecondes plus vite par jour en moyenne. Cette variation, influencée par la gravité et les orbites, fluctue jusqu'à 226 microsecondes tout au long de l'année martienne. Ces résultats sont vitaux pour la navigation et la communication futures dans l'exploration de Mars.
La théorie de la relativité d'Albert Einstein prédit que le temps s'écoule à des rythmes différents selon les champs gravitationnels et le mouvement. L'appliquant à Mars, les chercheurs Bijunath Patla et Neil Ashby du NIST ont quantifié l'écart pour la première fois. Leur étude, publiée en décembre 2025 dans The Astronomical Journal, révèle qu'une horloge en surface de Mars tournerait plus vite qu'une sur Terre en raison de la gravité plus faible de la planète rouge —environ un cinquième de celle de la Terre— et de son orbite excentrique autour du Soleil.
L'écart quotidien moyen est de 477 microsecondes, mais il varie considérablement. La trajectoire allongée de Mars et les influences du Soleil, de la Terre, de la Lune et d'autres corps provoquent des shifts allant jusqu'à 226 microsecondes sur ses 687 jours terrestres. À titre de comparaison, le temps sur la Lune avance de manière plus constante de 56 microsecondes par jour plus vite que sur Terre. Patla a noté la complexité : « Un problème à trois corps est extrêmement compliqué. Maintenant, nous gérons quatre : le Soleil, la Terre, la Lune et Mars. Le travail lourd a été plus challenging que je ne le pensais initialement. »
Ces écarts de microsecondes peuvent sembler triviaux, mais ils sont critiques pour des technologies comme des équivalents GPS sur Mars. Les communications Terre-Mars actuelles subissent déjà des délais de 4 à 24 minutes, similaires aux ères pré-télégraphe. Une synchronisation temporelle pourrait permettre un réseau à l'échelle du système solaire. « Si vous obtenez la synchronisation, ce sera presque comme une communication en temps réel sans perte d'information », a expliqué Patla.
La recherche s'appuie sur un cadre NIST de 2024 pour la mesure du temps lunaire et teste la relativité de nouvelles façons. Ashby a souligné sa valeur à long terme : « Il pourrait s'écouler des décennies avant que la surface de Mars ne soit couverte par les traces de rovers errants, mais il est utile dès maintenant d'étudier les problèmes liés à l'établissement de systèmes de navigation sur d'autres planètes et lunes. » Patla a ajouté que ce travail avance la compréhension fondamentale : « Il est bon de savoir pour la première fois ce qui se passe avec le temps sur Mars. Personne ne le savait avant. Cela améliore notre connaissance de la théorie elle-même. »
Tandis que la NASA vise des missions plus profondes sur Mars, ce « fuseau horaire martien » précis pose les bases de la coordination interplanétaire, potentiellement réalisant des visions d'expansion du système solaire.