Τι συμβαίνει με το φως του λέιζερ όταν φτάνει δορυφόρο σε σύστημα που κυμαίνεται;
1. Μετάδοση:
* Ατμοσφαιρικά εφέ: Η δέσμη λέιζερ διέρχεται από την ατμόσφαιρα, η οποία μπορεί να διασκορπιστεί και να απορροφήσει μέρος του φωτός. Αυτό εξαρτάται από παράγοντες όπως οι καιρικές συνθήκες, η ατμοσφαιρική πυκνότητα και το μήκος κύματος του λέιζερ.
* απόκλιση δέσμης: Η δέσμη λέιζερ εξαπλώνεται καθώς ταξιδεύει, λόγω περίθλασης. Αυτή η εξάπλωση μειώνει την ένταση της δέσμης στον δορυφόρο.
2. Προβληματισμός:
* Recolector: Οι δορυφόροι που χρησιμοποιούνται για το λέιζερ που κυμαίνονται συνήθως έχουν τοποθετημένους ανάκτους. Αυτοί είναι εξειδικευμένοι καθρέφτες που αντικατοπτρίζουν την δέσμη λέιζερ πίσω στην ακριβή κατεύθυνση που προήλθε.
* Μη-ανακλαστικές επιφάνειες: Εάν ο δορυφόρος στερείται ανάκτησης, το φως λέιζερ θα αντικατοπτρίζεται σε διάφορες κατευθύνσεις, καθιστώντας δύσκολη την ανίχνευση του ανακλώμενου σήματος πίσω στο σταθμό εδάφους.
3. Ανίχνευση:
* Υποδοχή: Το ανακλώμενο φως λέιζερ λαμβάνεται από ένα τηλεσκόπιο στο σταθμό εδάφους.
* Ανίχνευση: Ένας ευαίσθητος ανιχνευτής μετρά το χρόνο που χρειάζεται για να ταξιδέψει το φως στον δορυφόρο και την πλάτη. Αυτή η διαφορά χρόνου χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της απόστασης από τον δορυφόρο με υψηλή ακρίβεια.
Εδώ είναι μια κατανομή των διαφορετικών σεναρίων:
* δορυφόρος με ανάκτηση: Το φως λέιζερ αντανακλάται αποτελεσματικά προς το σταθμό εδάφους, επιτρέποντας ακριβείς μετρήσεις απόστασης. Αυτή είναι η τυποποιημένη μέθοδος για το λέιζερ που κυμαίνεται.
* δορυφόρος χωρίς αναστολέα: Το φως του λέιζερ είναι διάσπαρτα διάχυτα, καθιστώντας δύσκολη την ανίχνευση του ανακλώμενου σήματος. Αυτό καθιστά ακριβή προκλητική.
* Δορυφόρος με μερικώς ανακλαστικές επιφάνειες: Το φως λέιζερ θα αντικατοπτρίζεται τόσο διάχυτα όσο και πίσω προς το σταθμό εδάφους. Αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο για εκτιμήσεις άθλων απόστασης, αλλά όχι τόσο ακριβής όσο η χρήση ενός επαναληπτή.
Η επιτυχία του λέιζερ που κυμαίνεται εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τους ακόλουθους παράγοντες:
* ισχύς λέιζερ: Ένα ισχυρό λέιζερ απαιτείται για να ξεπεράσει την ατμοσφαιρική εξασθένηση και να φτάσει στον δορυφόρο.
* Μέγεθος τηλεσκοπίου: Ένα μεγάλο τηλεσκόπιο βελτιώνει την αναλογία σήματος προς θόρυβο συλλέγοντας περισσότερο ανακλώμενο φως.
* ευαισθησία ανιχνευτή: Απαιτείται ένας ευαίσθητος ανιχνευτής για τη μέτρηση του ελαφρού σήματος ανακλώμενου.
* Ατμοσφαιρικές συνθήκες: Οι καθαρές καιρικές συνθήκες με ελάχιστες ατμοσφαιρικές αναταράξεις είναι ιδανικές για κυματοειδές λέιζερ.
Συνολικά, τα συστήματα που κυμαίνονται με λέιζερ χρησιμοποιούν τις αρχές του φωτός του χρόνου ταξιδιού και της ανάκτησης για τη μέτρηση των αποστάσεων σε δορυφόρους με υψηλή ακρίβεια. Αυτές οι πληροφορίες είναι ζωτικής σημασίας για διάφορες εφαρμογές, όπως:
* Προσδιορισμός δορυφορικής τροχιάς:
* Γεωδαέρα Γης: Μέτρηση του σχήματος και του μεγέθους της γης.
* Παρακολούθηση τεκτονικής πλάκας: Παρατηρώντας την κίνηση των τεκτονικών πλακών της Γης.
* Πλοήγηση διαστημικού σκάφους: Οδηγώντας διαστημόπλοια στο διάστημα.
