Beobachtete Mondentfernungsdaten?

Laserentfernungsdaten hier gefunden: http://www.geoazur.fr/astrogeo/?href=observations/donnees/lune/brutes

Hier können Sie nach Daten für einen beliebigen Zeitraum suchen.

Die Daten haben das sogenannte "MINI"-Format, das schwer zu lesen ist, es ist im Grunde eine lange Reihe von Zahlen.

Hier ist eine Beispielzeile:

5120160113152419452625024340653926601301910034002705017 087323+04325 5320a0702

Glücklicherweise gibt es hier eine Spezifikation für dieses Format: http://www.geoazur.fr/astrogeo/observations/donnees/lune/mini-format.html

Die Spezifikation besagt, dass die Flugzeit für den Laser 24-37 Zeichen von jeder Zeile beträgt, gemessen in 0,1 Pikosekunden. Für die obige Linie beträgt die Hin- und Rückflugzeit des Lasers also 24340653926601 (0,1 ps).

Die Daten enthalten nicht die Entfernung, um die Entfernung aus der Flugzeit zu berechnen, mache ich Folgendes:

Teilen Sie 24340653926601/2, um die 1-Weg-Flugzeit in 0,1 ps zu erhalten.

Multiplizieren Sie das Ergebnis 1.2170327e+13*.1, um ps zu erhalten.

Multiplizieren Sie das Ergebnis 1,2170327e+12*1,0e-12, um Sekunden zu erhalten.

Multiplizieren Sie das Ergebnis mit 1,2170327*299792458 (Lichtgeschwindigkeit), um die Entfernung in Metern zu erhalten: 364857224,599

Hier ist eine grobe Überprüfung, die als ergänzende Antwort angeboten wird. Mit dem Python-Paket Skyfield kann man die Entfernung zum Mittelpunkt des Mondes berechnen. Im Moment weiß ich nicht, wie ich die Entfernung zum genauen Ort der Apollo 15-Reflektoren auf dem Mond berechnen soll, aber die Entfernung vom Observatorium zum nächsten Punkt auf dem Mond ist etwa 200 km kürzer als die Entfernung, die aus Laserpulsen bestimmt wird wie in der anderen Antwort beschrieben. Dies scheint ungefähr richtig zu sein, wenn man bedenkt, dass der Radius des Mondes etwa 1767 km beträgt.

Ausgabe:

altitude:  37.6454136245
azimuth:   193.116013331
distance (to center of Moon):  366418.551453
distance to closest point on moon:  364652.0
compare to:  364857 

Python-Skript

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

from skyfield.api import Loader, Topos 

load = Loader('~/Documents/fishing/SkyData')
data = load('de421.bsp')
ts   = load.timescale()

planets = load('de421.bsp')
earth   = planets['earth']
moon    = planets['moon']
Grasse  = earth + Topos('43.753698 N', '6.922998 E', elevation_m = 372.)

time    = ts.utc(2016, 1, 13, 15, 24, 19.4526250)

alt, az, dist  = Grasse.at(time).observe(moon).apparent().altaz()

print "altitude: ", alt.degrees
print "azimuth:  ", az.degrees
print "distance (to center of Moon): ", dist.km

print "distance to closest point on moon: ", round(dist.km, 0) - 1767.
print "compare to: ", 364857

"""
5
Format

1
Color

20160113
AAAAMMJJ

1524194526250
HHMMSSsssssss

24340653926601
2sssssssssssss  times 0.1 ps

3
Reflector code  (3 = Apollo 15)

01910
Station Code  (01910 = Grasse)

034
Number of Echoes

002705
Uncertainty  (0.1 ps)

017
S/N ratio (0.1 ps)
"""

unten: Mondlandeplätze, von Bob the Alien !

Die Messungen beziehen sich auf die Entfernung von einem bestimmten Ort auf der Erde zu einem bestimmten Ort auf dem Mond. Aber diese Orte bewegen sich relativ zum Mittelpunkt der Erde oder des Mondes ... die Erdoberfläche "biegt" sich aufgrund verschiedener Gezeitenkräfte von Mond, Sonne und anderen Planeten, und der Mond tut dies in geringerem Maße. Außerdem umkreist der Mond die Erde nicht in einem schönen perfekten Kreis. Dann müssen Sie berücksichtigen, dass die Lichtgeschwindigkeit durch die Atmosphäre nicht konstant ist (variiert mit dem Wetter). Außerdem haben die Messinstrumente viel Rauschen und Jitter (es ist viel im Vergleich zur Präzision und Genauigkeit der Messungen).