Wie ging Lunokhod 1 1971 "verloren"? Auf welche Weise haben Astronomen danach "gesucht"?

Ein Team namens APOLLO (Apache Point Observatory Lunar Laser-Ranging Operation) unter der Leitung von Tom Murphy, Professor an der UC San Diego, verwendet die Mond-Retroreflektoren.

Murphy sagte, sein Team habe in den letzten zwei Jahren gelegentlich nach dem Lunokhod 1-Reflektor gesucht, aber bis vor kurzem mit großen Chancen bestanden, ihn zu finden. ...

„Es stellte sich heraus, dass wir in der Nähe des Rovers eine Position suchten, die meilenweit entfernt war“, sagte Murphy. „Wir konnten immer nur eine Fläche von der Größe eines Fußballfelds gleichzeitig durchsuchen.“

Sie suchten, indem sie ihren Laser auf den Mond richteten und nach Reflexionen suchten. Das System ist jedoch so eingestellt, dass es Photonen nur in einem sehr engen Entfernungsbereich (~10 m) erkennt, sodass die Suche auf diese Weise lange dauert. Dies wird als Reichweitentor bezeichnet : Nur Photonen, die innerhalb eines Zeitfensters ankommen, das einer Reichweite von 10–80 m entspricht, werden akzeptiert; Dies hilft, störende Photonen (zufällige Reflexionen von der Mondoberfläche usw.) zu eliminieren, bedeutet jedoch, dass Sie jeweils nur in einem winzigen Raum suchen können.

Die Position von Lunokhod 1 war bis zu einem gewissen Grad bekannt, aber diese Position hatte eine Genauigkeit von etwa 5 km.

Die Position des Rovers Lunokhod 1 war auf ungefähr 5 km genau bekannt (Stooke, 2005). Diese große Unsicherheit war ein Problem für LLR (Lunar Laser Ranging), das normalerweise ein enges Zeitfenster verwendet, um den unvermeidlichen Hintergrund zu reduzieren.

Beispielsweise verwendet die Lunar Laser-Ranging Operation des Apache Point Observatory (APOLLO: Murphy et al., 2008) normalerweise ein 100-ns-Detektortor, was zu einem Einweg-Bereichsfenster mit einer Tiefe von 15 m führt. Da die Mondoberflächennormale bei L1 um 50° zur Sichtlinie von der Erde abgewinkelt ist, bildet das Entfernungsfenster ein 20 m breites Band auf der Mondoberfläche ab. Eine Positionsunsicherheit von einigen Kilometern führt zu einem riesigen Suchraum, so dass das Auffinden des Reflektors unwahrscheinlich ist. Nichtsdestotrotz verbrachte APOLLO einen kleinen Bruchteil seiner Teleskopzeit in günstigen Nächten damit, den Raum um die besten geschätzten Koordinaten von Stooke (2005) erfolglos zu erkunden.

Die vom LROC-Team erhaltenen Koordinaten hatten eine Unsicherheit von etwa 100 m (Plescia, J., private Mitteilung, 24. März 2010) und waren auf eine Region zentriert, die fast 5 km von der vorherigen besten Schätzung entfernt war.

Zusätzlich bestimmte Laseraltimetrie vom Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA: Smith et al., 2010) an Bord von LRO den Standortradius auf besser als 5 m (Neumann, GA, private Mitteilung, 24. März 2010). Aber es war nicht möglich zu wissen, ob L1 richtig auf die Erde ausgerichtet war. Einige erfolglose Messversuche wurden Ende März bei ungünstigen Beobachtungsbedingungen unternommen. Die erste verfügbare günstige Beobachtungszeit am 22. April 2010 lieferte sofortige Ergebnisse und enthüllte eine Rückkehr, die 270 ns später als unsere Vorhersage auftauchte. Das anfängliche Echo war überraschend hell und übertraf bei weitem das bisher beste Echosignal des Doppelreflektors auf Lunokhod 2.

Mit den Laserentfernungsergebnissen ist die Position von Lunokhod 1 nun auf wenige Zentimeter genau bekannt.

Die Position des Rovers ging während der Mission „verloren“, vielleicht schon nach der ersten Mondnacht .

In Mondnächten geparkt, um Reichweitenversuche zu ermöglichen
- Sowjets und Franzosen erhielten beide Rückgaben im Dezember 1970, in der ersten Mondnacht
- Aber beide scheiterten bei späteren Versuchen, sogar nach Ende der Mission
- Amerikaner (bei McDonald 2,7 m) fanden es nie überzeugend

Der Funkkontakt war also noch da und der Rover war noch einsatzbereit (er würde fast ein Jahr lang funktionieren!), sie konnten ihn nur nicht mehr per Laser anpingen.

Ich habe keine klare Erklärung dafür gefunden, warum die Laserentfernung später in der Mission erfolglos war.

Es wird eine gewisse Unsicherheit in der Position des Rovers gegeben haben.

Die Funkpeilung von der Erde aus kann eine anfängliche Positionsschätzung liefern, ist aber nicht wirklich genau. Radar hilft nicht, weil Sie den Lunokhod nicht von Hintergrundstörungen unterscheiden können. Das Luna-Raumschiff hat nach der Landung Fotos gesendet, aber ich habe keine Fotos gefunden, die während des Abstiegs aufgenommen wurden (was zu einer guten Positionsschätzung beigetragen hätte).

Der Rover enthielt ein Trägheitsnavigationssystem, aber das wird sich mit der Zeit verschieben. Und die einzige Referenz, die sie hatten, waren Fotos aus der Mondumlaufbahn. Vor LRO war die Auflösung auf diesen nicht großartig, also kann ich sehen, wie schwierig es wäre, Fotos, die von der Lunokhod aufgenommen wurden, mit Fotos aus dem Orbit abzugleichen.

Wenn die ursprünglichen Teams wie das APOLLO-Team enge Range Gates verwendeten, würde dies bedeuten, dass ein kleiner Fehler im Höhenmodell den Rover direkt außerhalb des Range Gate platzieren könnte.

Oder war der Rover vielleicht in einem ungünstigen Winkel zur Erde geparkt?

Wenn der Azimut des Rovers um bis zu 40 ° abweicht, wäre keine Rückkehr möglich

Die Lunokhods mussten geparkt werden, um das Sonnenlicht am frühen Morgen auf den Sonnenkollektoren zu optimieren, was mit der Reflektorplatzierung in Konflikt stand.

Laut Aussage des Rover-Kontrolleurs VG Dovgan sind beide Rover nach Osten ausgerichtet geparkt. VG Dovgan begründete diese Ausrichtung mit der Notwendigkeit, den Akku nach einer zweiwöchigen Nacht ohne Rangieren mit Solarenergie aufzuladen

Am Ende wurde der Lunokhod mit roher Gewalt gefunden, indem LRO-Fotos des Gebiets von Hand untersucht wurden.

Dann versuchte das APOLLO-Team erneut die Laser-Entfernungsmessung mit einem modifizierten Laser ("Wide-Gate-Fähigkeit"), um die Erfassungsreichweite jedes Schusses von 10 auf 80 m zu erhöhen. Diesmal erhielten sie eine klare Reflexion von Lunokhod.

Der Landeplatz von Lunokhod-1 war bekannt, aber es ist ein Rover. Es war nach der Landung noch eine beträchtliche Zeit in Betrieb, und wie viele Daten aus Sowjetrussland sind Daten schwer zu finden. Hobbes hat bereits erwähnt, wie der Versuch, es zu finden, verlief. Die Unsicherheitsschätzungen betrugen etwa 5 km, was es sehr schwierig macht, sie mit einer Auflösung von 10 m zu finden.

Die 10-m-Auflösung bezieht sich auf die Reichweite und teilweise auf die Position. Aufgrund der Position des Rovers kann die Reichweite mit zunehmender Entfernung von der Erde erheblich variieren, daher ist eine sehr genaue Kenntnis seiner Position wichtig. Siehe auch dieses Papier .

Die Meinung russischer Wissenschaftler über die "Entdeckung" von Lunokhods wurde 2010 veröffentlicht. Sowjetische Wissenschaftler "verloren" nie "Lunokhod-2" - Akademiker Marov https://ria.ru/20100317/214985144.html

Der kanadische Astronom hat die Position des "Lunokhod" falsch bestimmt https://ria.ru/20100319/215301851.html

Bazilevsky wiederholte nach dem Akademiker Mikhail Marov, dass niemand die Lunochods verloren habe.

„Ihre Position auf dem Mond wurde durch Ballistik des Instituts für Angewandte Mathematik der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, TsNIIMASH und NPO Lavochkin bestimmt, die ihre Landung auf dem Mond sicherstellte. Wir kannten die Genauigkeit dieser Definitionen nicht. Es gab nur Schätzungen. Aber die Tatsache, dass sie in den neuen amerikanischen Bildern schnell gefunden wurden, spricht für die ziemlich hohe Genauigkeit dieser alten Definitionen“, sagte der Gesprächspartner der Agentur.