Часы с марсианским календарем
Изобретение относится к области часовой техники, к часовым механизмам с календарем, а более конкретно к часовым механизмам с календарем даты на Марсе, то есть марсианским календарем. Прибор времени с марсианским календарем содержит корпус, часовой механизм, циферблат, при этом дополнительно содержит многофункциональный механизм индикации марсианского календаря, сопряженный с часовым механизмом и выполненный с возможностью отображения марсианской даты, и/или марсианских месяцев, и/или марсианских недель. Задача и технический результат изобретения - создание прибора времени с марсианским календарем. При этом заявленный прибор времени можно использовать как на Земле, так и на Марсе. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области часовой техники, к часовым механизмам с календарем, а более конкретно, к часовым механизмам с календарем даты на Марсе, а также полным календарем
Уровень техники.
Известно, что календарь - это система счисления больших промежутков времени, основанная на периодичности движения небесных тел: Солнца - в солнечных календарях, Луны - в лунных календарях и одновременно Солнца и Луны в лунно-солнечных календарях. Для измерения времени на Марсе использовались или предлагались к использованию разнообразные схемы, независимые от земного времени и земных календарей.
Ученые, занимающиеся изучением Марса, следят за марсианскими сезонами, используя гелиоцентрическую долготу (или «сезонную долготу», или «солнечную/солярную долготу»), которая обычно обозначается сокращением Ls, и соответствует определенному расположению Марса на его околосолнечной орбите (см. Н.Н. Kieffer, В.М. Jakowsky and С.W. Snyder, "Mars' Orbit and Seasons, " Mars, H.H. Kieffer, В.M. Jakowsky, C.W. Snyder and M.S. Matthews, eds., U. Arizona Press 1992, pp. 24-28). Ls определяется как угол, образованный условной линией, соединяющей Солнце с позицией Марса на его орбите, и линией, проходящей от Солнца до точки на орбите Марса, в которой планета находится в момент весеннего равноденствия в северном полушарии. Поэтому Ls равен 0 градусам в момент марсианского равноденствия северного направления, 90 градусам при марсианском северном солнцестоянии, 180 градусам при марсианском равноденствии южного направления, и 270 градусам в момент марсианского южного солнцестояния.
Когда возникает необходимость согласовывать и синхронизировать определенную деятельность на долгий период времени на поверхности Марса, возникает потребность положиться на календарь. Одним из предложенных календарей для Марса является Дарианский календарь. Он имеет 24 «месяца», что позволяет приспособить более длинный марсианский год к земного понятию «месяца», причем марсианский «месяц» и действительно близок по продолжительности к земному. На Марсе понятие «месяц» не имеет никакой привязки к периоду вращения любого из спутников планеты, в отличие от Земли.
Марс имеет наклон оси и период вращения схожие с земным. Поэтому на планете бывают почти такие же, как и на Земле, времена года - весна, лето, осень и зима, а продолжительность дня близка к земной. Однако продолжительность года на Марсе почти вдвое длиннее, чем на Земле, а эксцентриситет орбиты - значительно больше, из-за чего продолжительность разных времен года на Марсе может сильно отличаться, а солнечное время может отклоняться от часового времени значительно заметнее, чем на Земле.
Средняя продолжительность марсианских звездных суток составляет 24 ч 37 мин 22.663 сек (если брать за основу систему единиц измерения СИ), а продолжительность солнечного дня (для обозначения которого часто употребляют термин сол, от англ. solar - «солнечный») составляет 88 775.24409 секунд, или 24 ч 39 мин 35.24409 сек. Указанные величины для Земли равны 23 ч 56 мин 4.0916 сек и 24 ч 00 мин 00.002 сек, соответственно. Таким образом, можно вычислить соотношение сутки/сол, которое дает преобразованное значение - 1.0274912510 суток/сол. Иными словами, марсианские солнечные сутки лишь на 2,7% длиннее земных.
Кроме этого, марсианский день на 39 минут и 35,244 секунд дольше, чем наземные солнечные сутки, а марсианский год длится 668,5907 марсианских дней. Каждое марсианское десятилетие длится шесть лет по 669 и четыре года по 668 дней. Эти годы обычно называют високосными годами. Их можно сделать либо нечетными, либо длящимися несколько лет подряд из 10. Календарная ошибка от года к году накапливается медленно и календарь задерживается примерно на 13 дней каждого марсианского тропического 1400 года.
Для составления марсианского календаря были выбраны основные периоды времени - это марсианские солнечные сутки и марсианский год. Как указывалось выше, марсианский день на 39 минут и 35,244 секунд дольше, чем наземные солнечные сутки, а марсианский год длится 668,5907 марсианских дней.
В качестве основы для механического календаря настоящего изобретения был выбран Дарианский календарь, достаточно точный и удобный в вычислении и использовании. Дарианский (Дариский) календарь является одной из предлагаемых систем измерения времени на Марсе, который может быть использован поселенцами на красную планету. Он был создан аэрокосмическим инженером и политологом Томасом Гангале (Thomas Gangale) в 1985 году и назван им честь своего сына Дариуса.
Как уже указывалось, согласно Дарианскому календарю год разделен на 24 периода (месяца). 5 из первых 6 месяцев каждого квартала по 28 дней. В последнем месяце високосного года 27 дней. Неделя состоит из 7 дней, первая неделя месяца начинается с начала каждого месяца. Если месяц имеет 27 дней, то в последнюю неделю день опускается. Целью этого является создание упорядоченности и неизменный вид календаря. Можно проследить аналогию приближения средней длины недели на Марсе и земной недели, хотя следует отметить, что 28 земных суток примерно равны 27+1/4, а не 27+5/6 марсианских дней.
В таблице 1 представлен Дарианский календарь. В данной таблице приведены имена дней недели, похожие на дни земной планетарной недели. Это Sol Solis (эквивалент воскресения), Sol Lunae (понедельник), Sol Martis (вторник), Sol Mercurii (среда), Sol Jovis (четверг), Sol Veneris (пятница), Sol Saturni (суббота). Таким образом, каждая неделя начинается и заканчивается выходным днем. Последний день неполного месяца (27-е, Sol Veneris, пятница) также будет нерабочим днем, чтобы сохранить двухдневные выходные. В последний день месяца Vrishika вставляется день, который происходит за несколько лет.
Согласно предложенному календарю предполагается, что марсианский год начинается со дня северного весеннего равноденствия на планете. Как уже говорилось, Марс имеет наклон, похожий на наклон земной оси, так что сезоны Марса различимы. Наибольший эксцентриситет орбиты Марса означает, что сезоны в южном полушарии более выражены, чем в северном полушарии. Наиболее сложные вычисления Дарианского календаря даже с учетом небольшого смещения марсианского дня весеннего равноденствия в течение нескольких тысяч лет включают в себя комплекс довольно серьезных расчетов.
Автор настоящего изобретения разработал способ и устройство, позволяющие обеспечить работу механического марсианского календаря.
Для обеспечения работы механического марсианского календаря требуется соблюдение определенного алгоритма. Как уже указывалось выше, для обозначения марсианского солнечного дня употребляют термин «сол». Так, при разработке настоящего изобретения учитывалось следующее:
- марсианский год содержит 24 месяца по 28 или 27 солов (668 или 669 солов);
- чередование марсианских месяцев происходит в следующей последовательности: месяцы идут друг за другом блоками по шесть месяцев - пять месяцев по 28 солов и шестой месяц содержит 27 солов;
- в марсианский високосный длинный год последний месяц содержит 28 солов;
- чередование високосных марсианских лет следует блоками по десять лет: нечетные года и кратные десяти являются длинными и содержат по 669 солов, где соответственно последний месяц года содержит 28 солов;
- дни марсианской недели имеют семь солов, чередующиеся друг за другом, при этом первый сол месяца всегда воскресенье, то есть «Sol Solis», в короткие марсианские месяцы, последняя неделя имеет шесть солов.
Настоящее изобретение является пионерским в данной области техники, так как до настоящего решения не было предпринято попыток создания механического марсианского календаря, работа которого обеспечивается работой часового механизма.
Задача и технический результат
В связи с тем, что в уровне техники не выявлены технические решения, подобные заявленному, задачей и техническим результатом изобретения является создание прибора времени с марсианским календарем. При этом заявленный прибор времени можно использовать как на Земле, так и на Марсе.
Сущность изобретения
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что прибор времени с марсианским календарем содержит корпус, часовой механизм, циферблат, при этом дополнительно содержит многофункциональный механизм индикации марсианского календаря, сопряженный с часовым механизмом и выполненный с возможностью отображения марсианской даты, и/или марсианских месяцев, и/или марсианских дней недели.
При этом многофункциональный механизм индикации марсианского календаря содержит
- суточное колесо марсианских суток;
- средство переключения марсианской даты;
- средство индикации марсианской даты;
- средство переключения марсианских месяцев;
- средство индикации марсианских месяцев;
- средство переключения дней марсианской недели;
- средство индикации дней марсианской недели;
- механизм коррекции календаря.
Кроме этого часовой механизм содержит элементы стрелочного механизма, например, минутный триб, часовое колесо, вексельный триб, вексельное колесо.
Также часовое колесо взаимодействует с суточным колесом марсианских суток.
При этом многофункциональный механизм индикации марсианского календаря выполнен на основе алгоритма, подразумевающего, что
- марсианский год содержит 24 месяца по 28 или 27 солов (668 или 669 солов);
- чередование марсианских месяцев происходит в следующей последовательности: месяцы идут друг за другом блоками по шесть месяцев - пять месяцев по 28 солов и шестой месяц содержит 27 или 28 солов;
- последний месяц в марсианском високосном длинном году содержит 28 солов;
- чередование високосных марсианских лет следует блоками по десять лет: нечетные года и кратные десяти являются длинными и содержат по 669 солов, где соответственно последний месяц года содержит 28 солов;
- дни марсианской недели имеют семь солов, чередующиеся друг за другом, при этом первый сол месяца всегда воскресенье, то есть «Sol Solis», в короткие марсианские месяцы, последняя неделя имеет шесть солов.
Кроме этого средство переключения марсианской даты содержит штифт, расположенный на суточном колесе и поворачивающий звездочку марсианской даты один раз за одни марсианские сутки.
Помимо этого средство переключения марсианских месяцев содержит штифт, расположенный на звездочке марсианской даты, переключающий звездочку месяцев на один зуб из 24-х по количеству марсианских месяцев.
Также механизм коррекции календаря выполнен в виде рычага коррекции, при воздействии на который, палец рычага коррекции поворачивает на один зуб звездочку марсианской даты и затем отходит подпружиненный пружиной назад до упорного штифта.
Кроме этого приборы времени могут быть приборными, интерьерными, переносными и наручными.
Также подвижные элементы индикаторов перемещаются в одну сторону плавно вокруг своей оси или скачкообразно.
При этом средство индикации марсианской даты содержит указатель и шкалу рассчитанную на 28 солов;
- средство индикации марсианских дней недели содержит указатель и шкалу рассчитанную на 7 солов;
- средство индикации марсианских месяцев содержит указатель и шкалу рассчитанную на 24 марсианских месяца.
Также прибор времени содержит звездочку марсианской даты имеющую 28 зубьев.
Также прибор времени содержит звездочку марсианских месяцев имеющую 24 зуба.
Также средство индикации марсианской даты может быть выполнено в виде указателя и шкалы или диска и апертуры, или любым другим известным способом индикации механических календарей.
Кроме этого средство индикации марсианского месяца может быть выполнено в виде указателя и шкалы или диска и апертуры, или любым другим известным способом индикации механических календарей.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что в способе индикации марсианского календаря осуществляют индикацию марсианского календаря посредством прибора времени, содержащем многофункциональный механизм индикации марсианского календаря, сопряженный с часовым механизмом.
Краткое описание чертежей
Конструктивно в предпочтительном, но не единственно обязательном, варианте исполнения заявляемый прибор времени с марсианским календарем включает следующие детали:
1. Корпус
2. Заводная головка
3. Средство крепления к руке
4. Часовая стрелка
5. Минутная стрелка
6. Циферблат
7. Шкала марсианской даты
8. Указатель марсианской даты
9. Шкала марсианских месяцев
10. Указатель марсианских месяцев.
11. Указатель марсианских дней недели
12. Шкала марсианских дней недели
13. Часовое колесо
14. Суточное колесо
15. Штифт суточного колеса
16. Звездочка марсианской даты
17. Штифт звездочки марсианской даты
18. Фиксатор марсианской даты
19. Звездочка марсианских месяцев
20. Фиксатор марсианских месяцев
21. Звездочка дней недели
22. Фиксатор звездочки дней недели.
23. Аппертура марсианской даты
24. Рычаг коррекции
25. Палец рычага коррекции
26. Упорный штифт рычага коррекции
27. Пружина рычага коррекции.
В табл. 1 представлен Дарианский календарь с обозначением названий дней недели и месяцев.
На фиг. 1 показан один из возможных вариантов часов, в частности, наручных часов с марсианским календарем, имеющий стрелочный индикатор марсианской даты.
На фиг. 2 показаны еще один вариант выполнения наручных часов с марсианским календарем, имеющий дисковый индикатор марсианской даты с апертурой.
На фиг. 3 показан вариант выполнения часов с полным марсианским календарем, содержащим индикацию марсианской даты, месяца и дней недели.
На фиг. 4 показан вариант выполнения механизма с марсианским календарем, содержащим механизм привода индикации даты.
На фиг. 5 вариант выполнения механизма с полным марсианским календарем, содержащим механизм привода индикации марсианской даты, месяца и дней недели.
На фиг. 6 показан вариант исполнения механизма с марсианским календарем, на котором показана система коррекции даты.
Осуществление изобретения
Как отмечалось выше, автор разработал как прибор времени, так и способ индикации, а также изготовления приборов времени, позволяющих обеспечить индикацию и работу марсианского календаря. При этом на Земле указанные часы могут быть как в механическом, так и кварцевом исполнении. В качестве основы для таких часов может быть взят любой стандартно выпускаемый часовой механизм, либо стандартно выпускаемые часовые механизмы с измененной частотой осциллятора. То есть базовый часовой механизм и стрелочная система могут быть практически любыми из числа известных и применяемых в часовой технике при выполнении ими их обычных для часов функций. Кроме этого часовой механизм может быть выполнен как для 12-ти часовой индикации, так и для 24-ти часовой индикации.
Также в качестве базового механизма для привода календаря возможно использование механизма разработанного автором ранее - патент RU 2685764, указанный здесь в качестве ссылки в полном объеме, где обеспечивается индикация марсианского времени и марсианских суток (солов).
Как уже указывалось выше для обеспечения точной и бесперебойной работы механизма марсианского календаря требуется соблюдение следующего алгоритма:
- марсианский год содержит 24 месяца по 28 или 27 солов (668 или 669 солов);
- чередование марсианских месяцев происходит в следующей последовательности: месяцы идут друг за другом блоками по шесть месяцев - пять месяцев по 28 солов и шестой месяц содержит 27 солов;
- в марсианский високосный длинный год последний месяц содержит 28 солов;
- чередование високосных марсианских лет следует блоками по десять лет: нечетные года и кратные десяти являются длинными и содержат по 669 солов, где соответственно последний месяц года содержит 28 солов;
- дни марсианской недели имеют семь солов, чередующиеся друг за другом, при этом первый сол месяца всегда воскресенье, то есть «Sol Solis», в короткие марсианские месяцы, последняя неделя имеет шесть солов.
Заявленная конструкция отличается простотой исполнения. Вместе с тем индикаторы марсианской даты, месяца и дней недели могут потребовать выполнения коррекции через определенные промежутки времени. Например, коррекция даты требуется один раз в шесть месяцев, коррекция дней недели может потребоваться также один раз в шесть месяцев. Заявленное решение учитывает необходимость такой корректировки посредством реализации заявленного изобретения.
Очевидно, что предложенные варианты выполнения приведены здесь для понимания сущности работы заявленного устройства и ни в коей мере не предназначены для сужения объема правовой охраны заявленного изобретения. Специалисту в данной области техники будет понятно, что реализация каждого из предложенных блоков может варьироваться в пределах существующих механических приводных систем для осуществления кинематической работы устройства в целом, например, таких как рычаги, механизмы прерывистого движения, возвратно поступательные механизмы, винтовые, ременные, механические программные механизмы, например, такие как различные виды кулачков, и т.п.
Часовой механизм, как отмечалось, может быть базовым, либо стандартно выпускаемым часовым механизмом с измененной частотой осциллятора, либо механизмом разработанным автором ранее и описанным в патенте RU 2685764.
Вариант выполнения марсианского календаря с указателем даты предложен на фиг. 4.
Как показано на фиг. 4 от часового колеса 13 кинематическое движение передается на суточное колесо 14, делающее один оборот за одни марсианские сутки. В вариантах часов, где имеется 24-х часовая индикация марсианского времени, стрелочная передача может иметь только суточное колесо.
На суточном колесе 14 расположен штифт суточного колеса 15, который, вращаясь вместе с суточным колесом 14, один раз в сутки переключает звездочку марсианской даты 16, которая в свою очередь имеет 28 зубьев и фиксируется фиксатором марсианской даты 18. На оси звездочки марсианской даты 16 находится указатель марсианской даты 8.
Теперь обратимся к варианту выполнения часов с марсианским календарем, отображенным на фиг. 5, которые содержат указатели
- марсианской даты,
- марсианского месяца и
- марсианских дней недели.
Как показано на фиг. 5 кинематическое движение от часового колеса 13 передается на суточное колесо 14, делающее один оборот за одни марсианские сутки.
В вариантах выполнения часов, где имеется 24-х часовая индикация марсианского времени, стрелочная передача может иметь только суточное колесо.
На суточном колесе 14 расположен штифт суточного колеса 15, который, вращаясь вместе с суточным колесом, один раз в сутки поворачивает на один зуб звездочку марсианской даты 16, которая имеет 28 зубьев и фиксируется фиксатором марсианской даты 18. На звездочке марсианской даты 16 расположен штифт звездочки марсианской даты 17, который раз в месяц переключает на один зуб звездочку марсианских месяцев 19, которая имеет 24 зуба, по количеству марсианских месяцев. Звездочка марсианских месяцев 19 подпружинена фиксатором марсианских месяцев 20. На оси звездочки марсианских месяцев 19 может быть расположен указатель марсианских месяцев 10. Также раз сутки, штифт суточного колеса 15, расположенный на суточном колесе 14, переключает на один зуб звездочку дней недели 21, имеющую семь зубьев. Звездочка дней недели 21 имеет фиксатор 22.
Рассмотрим дополнительный вариант выполнения марсианского календаря с указателем даты, который отображен на фиг. 6.
Для обеспечения коррекции марсианского календаря используется рычаг коррекции 24, при нажатии на который палец рычага коррекции 25, поворачивает на один зуб звездочку марсианской даты 16, и затем отходит подпружиненный пружиной рычага коррекции 27 назад до упорного штифта рычага коррекции 26.
Таким образом обеспечивается достижение поставленной задачи и требуемого технического результата, а именно создание прибора времени с устройством марсианского календаря, выполненного с возможностью отображения марсианской даты: марсианского месяца, марсианского дня и марсианского дня недели. Одновременно с этим заявленный прибор времени можно использовать как на Земле, так и на Марсе.
Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения», доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, решение поставленных изобретательских задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленная группа изобретений удовлетворяет всем требованиям патентоспособности, предъявляемым к изобретениям.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.
1. Прибор времени с марсианским календарем содержащий
- корпус,
- часовой механизм,
- циферблат,
при этом дополнительно содержит многофункциональный механизм индикации марсианского календаря, сопряженный с часовым механизмом и выполненный с возможностью отображения марсианской даты, и/или марсианских месяцев, и/или марсианских недель.
2. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что многофункциональный механизм индикации марсианского календаря содержит
- суточное колесо марсианских суток;
- средство переключения марсианской даты;
- средство индикации марсианской даты;
- средство переключения марсианских месяцев;
- средство индикации марсианских месяцев;
- средство переключения дней марсианской недели;
- средство индикации дней марсианской недели;
- механизм коррекции календаря.
3. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что часовой механизм содержит элементы стрелочного механизма, например минутный триб, часовое колесо, вексельный триб, вексельное колесо.
4. Прибор времени по п. 3, отличающийся тем, что часовое колесо взаимодействует с суточным колесом марсианских суток.
5. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что многофункциональный механизм индикации марсианского календаря выполнен на основе алгоритма, подразумевающего, что
- марсианский год содержит 24 месяца по 28 или 27 солов (668 или 669 солов);
- чередование марсианских месяцев происходит в следующей последовательности: месяцы идут друг за другом блоками по шесть месяцев - пять месяцев по 28 солов и шестой месяц содержит 27 или 28 солов;
- последний месяц в марсианском високосном длинном году содержит 28 солов;
- чередование високосных марсианских лет следует блоками по десять лет: нечетные года и кратные десяти являются длинными и содержат по 669 солов, где соответственно последний месяц года содержит 28 солов;
- дни марсианской недели имеют семь солов, чередующиеся друг за другом, при этом первый сол месяца всегда воскресенье, то есть «Sol Solis», в короткие марсианские месяцы, последняя неделя имеет шесть солов.
6. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что средство переключения марсианской даты содержит штифт, расположенный на суточном колесе и поворачивающий звездочку марсианской даты один раз за одни марсианские сутки.
7. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что средство переключения марсианских месяцев содержит штифт, расположенный на звездочке марсианской даты, переключающий звездочку месяцев на один зуб из 24-х по количеству марсианских месяцев.
8. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что механизм коррекции календаря выполнен в виде рычага коррекции, при воздействии на который палец рычага коррекции поворачивает на один зуб звездочку марсианской даты и затем отходит подпружиненный пружиной назад до упорного штифта.
9. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что приборы времени могут быть приборными, интерьерными, переносными и наручными.
10. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что подвижные элементы индикаторов перемещаются в одну сторону плавно вокруг своей оси или скачкообразно.
11. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что
- средство индикации марсианской даты содержит указатель и шкалу, рассчитанную на 28 солов;
- средство индикации марсианских дней недели содержит указатель и шкалу, рассчитанную на 7 солов;
- средство индикации марсианских месяцев содержит указатель и шкалу, рассчитанную на 24 марсианских месяца.
12. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что содержит звездочку марсианской даты, имеющую 28 зубьев.
13. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что содержит звездочку марсианских месяцев, имеющую 24 зуба.
14. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что средство индикации марсианской даты может быть выполнено в виде указателя и шкалы или диска и апертуры, или любым другим известным способом индикации механических календарей.
15. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что средство индикации марсианского месяца может быть выполнено в виде указателя и шкалы или диска и апертуры, или любым другим известным способом индикации механических календарей.
16. Способ индикации марсианского календаря, при котором осуществляют индикацию марсианского календаря посредством прибора времени по п. 1, содержащего многофункциональный механизм индикации марсианского календаря, сопряженный с часовым механизмом.
