Eckwürfelreflektoren des LightSail-Raumschiffs der Planetary Society; wie groß und korrigiert für Aberration?

Das neue 3U-Cubesat- LightSail-Raumschiff der Planetary Society (in dieser Antwort erwähnt ) verfügt über Eckwürfel-Retroreflektoren am 10 x 10 cm + z-Ende, die direkt vom Segel abgewandt sind und der Erde zugewandt sind, wenn das Raumschiff beginnt, in die Nacht einzutreten ( Sonnenfinsternis), während er die Erde umkreist.

Wie in dieser Antwort von Physics SE erläutert , erfährt Licht, das von einem Objekt reflektiert wird, das sich mit erheblicher Geschwindigkeit in einem bestimmten Rahmen bewegt, aufgrund der endlichen Lichtgeschwindigkeit eine kleine Ablenkung. Dies wird oft als astronomische Aberration bezeichnet .

Die Durchbiegung im Bogenmaß beträgt ca$2 \ v_{\bot} / c$, also sind es für LEO etwa 10 oder 11 Bogensekunden im Zenit.

Wenn jeder Retroreflektor einen Durchmesser von 12 mm hat und die Wellenlänge 532 nm beträgt ( frequenzverdoppelter Nd:YAG-DPSS-Laser ), dann ist die Streuung des reflektierten Strahls aufgrund der Beugung kleiner als die Ablenkung, und daher kann das Signal schwach und schwer zu erkennen sein erhalten. Eigentlich ist es noch schlimmer , siehe das Update am Ende.

Frage: Was ist der tatsächliche Durchmesser der Reflektoren (ich habe gerade einen halben Zoll aus den Bildern unten geschätzt), und wurden die inneren reflektierenden Flächen einige Bogensekunden von der Orthogonalen entfernt ( hier besprochen ) geschliffen und poliert, um den Strahl zu verteilen wie bei den Retroreflektoren von LAGEOS ?

Update 1: Es sieht so aus, als hätte ich das Problem (zumindest für LEO) unterschätzt, als ich es zum ersten Mal gepostet habe. Ich mache die Beugung jetzt strenger:

$\theta_{ab} = 2 \ v_{\bot} / c \approx$2 x 7670 / 3E+08$\approx$5.07E-05$\approx$ 10,5 Bogensekunden .

$\theta_{Airy} = 1.22 \lambda / d \approx$1,22 x 532E-09 / 0,0127$\approx$5.11E-05$\approx$ 10,5 Bogensekunden auch! .

$\theta_{Airy}$ist tatsächlich die erste Null des Airy -Beugungsmusters, und daher ist das gebeugte Licht bei diesem Winkel minimal.

from scipy.special import j1
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

halfpi, pi, twopi = [f*np.pi for f in (0.5, 1, 2)]
degs, rads        = 180/pi, pi/180

a   = 0.5 * 12.7E-03
lam = 532E-09
ka  = (twopi/lam) * a

arcsecs = np.arange(0, 30, 0.01)
theta   = (arcsecs/3600.) * rads
x       = ka * np.sin(theta)

I       = (2. * j1(x) / x)**2  # https://en.wikipedia.org/wiki/Airy_disk
Inorm   = I/np.nanmax(I)

plt.figure()
fs1, fs2, lw = 16, 20, 2
plt.plot(arcsecs, Inorm, linewidth=lw)
plt.xlabel('theta (arcsec)', fontsize=fs1)
plt.ylabel('I/I0 (Airy)', fontsize=fs1)
plt.title('12.7mm aperture and 532nm', fontsize=fs1)
plt.show()

unten: beschnittenes und originales (aber kleineres Format als das Original) Bild des +z-Endes des LightSail-Raumschiffs der Planetary Society aus diesem Blogpost .

unten: Screenshot aus diesem YouTube-Video der Planetary Society .