Sich erstreckendes Mondlaserexperiment

Das andauernde sich Erstreckende Mondlaserexperiment misst die Entfernung zwischen der Erde und der Mondverwenden-Laseranordnung. Laser auf der Erde werden auf retroreflectors gerichtet, der auf dem Mond während des Programms von Apollo gepflanzt ist, und die Zeit für das widerspiegelte Licht, um zurückzukehren, wird bestimmt.

Frühe Tests, Apollo und Lunokhod

Die ersten erfolgreichen Tests wurden 1962 ausgeführt, als eine Mannschaft vom Institut von Massachusetts für die Technologie geschafft hat, widerspiegelte Laserpulse mit einem Laser mit einer Millisekunde-Pulslänge zu beobachten. Ähnliche Maße wurden später dasselbe Jahr von einer sowjetischen Mannschaft an der Crimean Astrophysical Sternwarte mit einem Q-switched rubinroten Laser erhalten. Größere Genauigkeit wurde im Anschluss an die Installation einer Retroreflector-Reihe am 21. Juli 1969, von der Mannschaft von Apollo 11 erreicht, während noch zwei Retroreflector-Reihe, die vom Apollo 14 und Apollo 15 Missionen verlassen ist, auch zum Experiment beigetragen hat.

Der unbemannte sowjetische Lunokhod 1 und Lunokhod 2 Rover haben kleinere Reihe getragen. Widerspiegelte Signale wurden von Lunokhod 1 am Anfang erhalten, aber keine Rücksignale wurden nach 1971 entdeckt, bis eine Mannschaft von der Universität Kaliforniens die Reihe im April 2010 mit Images von der Mondaufklärung der NASA Orbiter wieder entdeckt hat. Lunokhod 2's Reihe setzt fort, Signale zur Erde zurückzugeben. Die Lunokhod-Reihe leidet unter der verminderten Leistung im direkten Sonnenlicht, ein Faktor, der in den während der Missionen von Apollo gelegten Reflektoren betrachtet wurde.

Der Apollo 15 Reihe ist dreimal die Größe der durch die zwei früheren Missionen von Apollo verlassenen Reihe. Seine Größe hat es das Ziel von drei Vierteln der in den ersten 25 Jahren des Experimentes genommenen Beispielmaße gemacht. Verbesserungen in der Technologie sind seitdem auf größeren Gebrauch der kleineren Reihe, durch Seiten wie der Côte d'Azur Observatory in Grasse, Frankreich und Apache Point Observatory Lunar Laser-ranging Operation (APOLLO) an der Apachen-Punkt-Sternwarte in New Mexico hinausgelaufen. Die ersten Maße wurden von der Sternwarte von McDonald in Texas gemacht, obwohl die Mondlaseranordnung an dieser Seite 2009 angehalten hat. Obwohl das (d. h., der Bericht, dass Mondlaseranordnung an der Sternwarte von McDonald unterbrochen wurde) zur Zeit dieses Interviews der Fall gewesen ist, ist vorläufige und vorläufige Finanzierung beschafft worden, und die Mondlaseranordnung an der Sternwarte von McDonald geht in sein viertes Jahrzehnt der Operation weiter.

Details

Die Entfernung zum Mond wird ungefähr mit dieser Gleichung berechnet:

:Distance = (Geschwindigkeit des Lichtes × für das Licht genommene Zeit, um nachzudenken) / 2.

In der Aktualität wird die Rückfahrzeit von ungefähr 2½ Sekunden durch die Verhältnisbewegung der Erde und des Monds, der Folge der Erde, Mondlibration, des Wetters, der polaren Bewegung, der Fortpflanzungsverzögerung durch die Atmosphäre der Erde, die Bewegung der Beobachten-Station wegen der crustal Bewegung und Gezeiten, Geschwindigkeit des Lichtes in verschiedenen Teilen von Luft und relativistischen Effekten betroffen. Dennoch ist die Erdmondentfernung mit der zunehmenden Genauigkeit seit mehr als 35 Jahren gemessen worden. Die Entfernung ändert sich ständig aus mehreren Gründen, aber Durchschnitte ungefähr 384,467 Kilometer (238,897 Meilen).

An der Oberfläche des Monds ist der Balken nur ungefähr 6.5 Kilometer breite (vier Meilen), und Wissenschaftler vergleichen die Aufgabe, den Balken zum Verwenden eines Gewehrs zu richten, um ein bewegendes Zehncentstück 3 Kilometer (etwa zwei Meilen) weg zu schlagen. Das widerspiegelte Licht ist zu schwach, um mit dem menschlichen Auge gesehen zu werden: Aus 10 auf den Reflektor gerichteten Fotonen werden nur ein zurück auf der Erde alle wenigen Sekunden sogar unter guten Bedingungen erhalten. Sie können als das Entstehen vom Laser identifiziert werden, weil der Laser hoch monochromatisch ist. Das ist einer der genausten Entfernungsmaße jemals gemacht, und ist in der Genauigkeit zur Bestimmung der Entfernung zwischen Los Angeles und New York zu hundertstem von einem Zoll gleichwertig. Arbeit schreitet bei der Erhöhung der Genauigkeit der Erdmondmaße zur nahen Millimeter-Genauigkeit fort, obwohl die Leistung der Reflektoren fortsetzt, sich mit dem Alter abzubauen.

Ergebnisse

Einige der Ergebnisse dieses langfristigen Experimentes sind:

  • Der Mond wächst weg von der Erde an einer Rate von 38 Mm pro Jahr schnell. Diese Rate ist als anomal hoch beschrieben worden.
  • Der Mond hat wahrscheinlich einen flüssigen Kern von ungefähr 20 % des Radius des Monds.
  • Die universale Kraft des Ernstes ist sehr stabil. Die Experimente haben eine obere Grenze auf die Änderung im unveränderlichen GravitationsG von Newton von weniger als 1 Teil in 10 seit 1969 gestellt.
  • Die Wahrscheinlichkeit jeder "Wirkung von Nordtvedt" (eine von der Zusammensetzung abhängige Differenzialbeschleunigung des Monds und der Erde zur Sonne) ist zur hohen Präzision ausgeschlossen worden, stark die Gültigkeit des Starken Gleichwertigkeitsgrundsatzes unterstützend.
  • Die Theorie von Einstein des Ernstes (die allgemeine Relativitätstheorie) sagt die Bahn des Monds zu innerhalb der Genauigkeit der sich erstreckenden Lasermaße voraus.

Die Anwesenheit von Reflektoren auf dem Mond ist verwendet worden, um Ansprüche zu widerlegen, dass die Landungen von Apollo gefälscht wurden. Zum Beispiel hat der APOLLO Kollaborationsfoton-Pulsrückgraph, gezeigt hier, ein Muster, das mit einer Retroreflector-Reihe in der Nähe von einem bekannten Landeplatz im Einklang stehend ist.

Foto-Galerie

Image:ALSEP AS14-67-9386.jpg|Apollo 14 Lunar Ranging Retro Reflector (LRRR).

Image:LunarPhotons.png|APOLLO Kollaborationsfoton-Puls gibt Zeiten zurück

Zusätzlich hat die Genauigkeit dieser Experimente historische Kenntnisse der Bahn des Monds genug verbessert, um zu erlauben, von Sonneneklipsen vor bis zu 3,400 Jahren zeitlich festzulegen.

Image:Lunokhod mietet 1 jpg|Lunokhod - die kleine Struktur ist links der retroreflector.

Image:Wettzell Laser sich Erstreckender Systemjpg|Lunarlaser, der Boden-Station in Wetzell, Bayern, Deutschland Anordnet.

Image:Goddard Spaceflight Zentrum-Laser sich erstreckender Laser der Möglichkeit jpg|The sich erstreckende Möglichkeit.

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Siehe auch

  • Apachen-Punkt-Sternwarte laseranordnende Mondoperation
  • Apollo Mondoberflächenexperiment-Paket
  • Allee von Carroll (Hauptermittlungsbeamter des Reflektor-Experimentes von Apollo)
  • EME (Kommunikationen)
  • LIDAR
  • Mondentfernung (Astronomie)
  • Programm von Lunokhod
  • Drittbeweise für Mondlandungen von Apollo

Außenverbindungen


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