Astronomowie odbili laser od statku kosmicznego wirującego wokół Księżyca

Po raz pierwszy naukowcom udało się odbić laser od lustra przymocowanego do statku kosmicznego wirującego wokół Księżyca.

Odbijanie laserów od luster na powierzchni Księżyca to stara sztuczka. Astronauci spacerujący po Księżycu po raz pierwszy zostawili reflektory w 1969 roku. Od tego czasu naukowcy odbijają lasery od tych reflektorów, aby dokonać precyzyjnych pomiarów odległości między Księżycem a Ziemią, wykorzystując prędkość światła i czas potrzebny na wiązkę lasera. wrócić na Ziemię.

Jednak trafienie lasera na orbicie wokół Księżyca jest znacznie trudniejszym zadaniem. Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) krąży wokół księżyca z lustrem na plecach od 2009 roku. Ale minęła prawie dekada bez ani jednego udanego odbicia lasera. W artykule z 6 sierpnia w czasopiśmie Earth, Planets and Space, zespół naukowców donosi o pierwszym udanym kontakcie z laserem: dwa razy 4 września 2018 r. I dwukrotnie między 23 a 24 sierpnia 2019 r. Stacja Lunar Laser Ranging (LLR) w Grasse we Francji wystrzeliła serie laserowe w LRO i zobaczyła powrót światła 2,5 sekundy później.

Związane z: Dlaczego księżyc świeci?

Aby mieć pewność, że światło odbijające się od LRO powróci w kierunku, z którego przyszło, lustro na jego plecach jest bardziej skomplikowane niż to w łazience. Podobnie jak starsze lustra na powierzchni Księżyca, jest to „narożny sześcian” - seria trójwymiarowych luster, z których każde dosłownie ma kształt wnętrza jednego rogu sześcianu. Kiedy uderza w nią laser, światło odbija się trzykrotnie, zanim geometria zwierciadła zwróci je dokładnie w kierunku, z którego przyszło.

Śledzenie ruchu LRO w czasie jest interesującym projektem naukowym sam w sobie. Jednak, jak napisali naukowcy, te cztery udane kontakty laserowe nie zapewniają wystarczających danych do śledzenia tego ruchu. LRO nadal porusza się zbyt szybko i zbyt nieprzewidywalnie, aby niezawodnie trafić laserem, a wszystkie cztery kontakty zostały wykonane w warunkach, które naukowcy opisali jako idealne. Księżyc, LRO i Francja zostały ustawione idealnie, aby zwiększyć szanse na kontakt z laserem.

W perspektywie długoterminowej badania lustra LRO mogą pomóc w rozwiązaniu trudnego problemu wpływającego na lustra pozostawione na powierzchni Księżyca. Wszystkie te lustra z czasem stały się mniej odblaskowe, a naukowcy nie są pewni dlaczego. Jednak utrata jakości utrudnia precyzyjne pomiary. Problem może polegać na tym, że długotrwała ekspozycja na promieniowanie słoneczne tylko osłabia lustra. W takim przypadku lustro LRO powinno z czasem osłabiać się w tym samym tempie. Z drugiej strony, księżycowy pył lub słaba mgiełka z cienkiej atmosfery księżyca może zasłaniać lustra - napisali naukowcy. W takim przypadku współczynnik odbicia LRO powinien pozostać mniej więcej niezmieniony w czasie na orbicie, nawet gdy lustra powierzchniowe ulegają degradacji.