Πώς μπορούν οι επιστήμονες να αναπηδήσουν ένα λέιζερ από το φεγγάρι για να μετρήσουν την απόσταση από τη γη;
1. Η ρύθμιση
* Laser Rangefinder: Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν ισχυρά λέιζερ που εκπέμπουν έναν πολύ ακριβή και σύντομο παλμό φωτός.
* συστοιχία ανακλαστήρα: Οι αποστολές Apollo (11, 14 και 15) άφησαν πίσω τους ειδικές συστοιχίες καθρέφτη στην επιφάνεια του φεγγαριού. Αυτοί οι "επαναληπτικοί" έχουν σχεδιαστεί για να αντικατοπτρίζουν το φως λέιζερ απευθείας πίσω στην πηγή του.
* Τηλεσκόπιο: Ένα μεγάλο τηλεσκόπιο στη Γη χρησιμοποιείται για να στοχεύσει το λέιζερ στον ανακλαστήρα και να λάβει το ανακλώμενο φως.
2. Η διαδικασία
* παλμός λέιζερ: Ένας παλμός λέιζερ εκτοξεύεται προς το φεγγάρι.
* Αντανάκλαση: Το φως χτυπά τη συστοιχία αναστολής στο φεγγάρι και αναπηδά πίσω προς τη Γη.
* Μέτρηση χρόνου: Ο χρόνος που χρειάζεται για τον παλμό λέιζερ να ταξιδέψει στο φεγγάρι και στην πλάτη μετριέται με απίστευτη ακρίβεια.
* Υπολογισμός απόστασης: Γνωρίζοντας την ταχύτητα του φωτός (περίπου 299.792.458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο), οι επιστήμονες μπορούν να υπολογίσουν την απόσταση από το φεγγάρι χρησιμοποιώντας τον απλό τύπο:
απόσταση =(Χρόνος x ταχύτητα φωτός) / 2
(Διαχωρίζουμε με 2 επειδή το φως ταξιδεύει στο φεγγάρι και στην πλάτη.)
3. Ακρίβεια
* Τα σύγχρονα συστήματα που κυμαίνονται με λέιζερ μπορούν να μετρήσουν την απόσταση από το φεγγάρι με ακρίβεια μερικών εκατοστών!
Γιατί είναι αυτό σημαντικό;
* Σεληνιακή τροχιά: Η τροχιά του φεγγαριού δεν είναι τέλεια κυκλική. Το κυματοειδές λέιζερ μας βοηθά να παρακολουθούμε την ακριβή θέση της και να κατανοήσουμε τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις της με τη Γη.
* τεκτονική πλάκας: Η απόσταση από το φεγγάρι μπορεί να μας πει για την κίνηση των τεκτονικών πλακών της Γης.
* περιστροφή της Γης: Το κυματοειδές λέιζερ βοηθά να βελτιώσουμε την κατανόησή μας για τον ρυθμό περιστροφής της γης.
Πρόσθετες πληροφορίες
* Το πρώτο επιτυχημένο πείραμα σεληνιακού λέιζερ διεξήχθη το 1969.
* Υπάρχουν αρκετοί σταθμοί σε όλο τον κόσμο αφιερωμένο σε σεληνιακό λέιζερ που κυμαίνονται, συμπεριλαμβανομένων των παρατηρητών στις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Γαλλία, την Ιταλία και τη Γερμανία.
* Το σεληνιακό λέιζερ είναι ένα πρωταρχικό παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο η επιστημονική εφευρετικότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μελετήσει το σύμπαν με απίστευτη ακρίβεια.
