In einer Folge der dritten Staffel von The Big Bang Theory sendet die Besetzung einen Laserpuls zum Mond. Dies scheint eine echte Sache zu sein: What Neil & Buzz left on the Moon (2004). Meine Fragen sind:
Könnte jemand erklären, wie man diesen Test reproduziert?
Welche Leistung soll der Laser haben?
Wie findet man den Reflektor auf dem Mond?
Einige Links oder Empfehlungen sind sehr willkommen.
Es gibt ein sehr schönes Myth Busters-Video über das Abprallen eines Lasers vom Mond, der unten verlinkt ist.
Um Ihre Frage zu beantworten, wird derzeit mit einer Reihe von Eckwürfelreflektoren auf dem Mond mit einer Größe von etwa 50 x 50 cm gearbeitet. Gepulste Laser auf der Erde waren traditionell grüne frequenzverdoppelte Infrarot - Nd:YAG - Laser, ähnlich den "klassischen" grünen DPSS -Laserpointern, bevor sie grüne Diodenlaser kommerzialisierten. Aus diesem Grund waren ältere grüne Laserpointer so teuer, schwer und groß, dass sie einen Halbleiterdiodenlaser und einen Infrarot-Nd:YAG-Kristalllaser und einen Frequenzverdopplungskristall enthielten, alles auf einer winzigen „optischen Bank“ im Inneren des Zeigers.
Lassen Sie sich nicht von den im Video erwähnten "Peaks bei 1 Gigawatt" abschrecken, das ist die Momentanleistung während des sehr kurzen, wahrscheinlich wenige Nanosekunden langen Pulses. Die durchschnittliche Leistung des Lasers wird etwa ein paar Watt betragen. Deshalb enthält jeder Puls „200 Billiarden Photonen“.
Der Laserstrahl muss mit einem großen Teleskop (mit einem Durchmesser von einem Meter oder mehr) kollimiert werden, um den Fleck auf dem Mond klein genug zu machen, und die empfangenen Photonen auf der Erde müssen ebenfalls mit einem großen Teleskop gesammelt werden. Jeder Impuls führt normalerweise zu nur wenigen Photonen, die tatsächlich von einer Photovervielfacherröhre erfasst werden. Sie laufen eine Weile und sammeln genügend Photonenstatistiken, um das Rauschen zu mitteln und eine genaue Zeitmessung zu erhalten. Ein spezieller optischer Filter mit sehr engem Durchgang wird verwendet, um sicherzustellen, dass Licht anderer Wellenlängen, beispielsweise von der hell erleuchteten Mondoberfläche, nicht zur Photomultiplier-Röhre gelangt, da es sonst nur gesättigt würde.
Weitere Informationen zu den Retroreflektoren finden Sie auch in diesen Stack Exchange-Fragen und -Antworten:
Raum SE:
Physik SE:
Auch wenn die Frage bereits größtenteils beantwortet wurde, finden Sie hier weitere Informationen zu aktuellen Lunar Ranging-Aktivitäten.
Das EUROLAS Data Center (EDC) des Deutschen Geodätischen Forschungsinstituts an der Technischen Universität München hat eine nette Website mit einer API, um Laserentfernungsdaten zu finden. Die Daten sind dieselben wie auf der CDDIS-Website, da die Daten aus Redundanzgründen in mehreren Forschungseinrichtungen gespiegelt sind.
Die typischen Datenstrukturen für Laser-Ranging sind:
Daten zu den 5 Lunar Ranging-Zielen finden Sie hier:
Wie Sie sehen können, werden die Mondziele immer noch aktiv verwendet, im Durchschnitt einmal im Monat, manchmal öfter, manchmal seltener.
Pharap
Robert Harvey
Benutzer71659
Loren Pechtel
äh
Ruslan
äh
Emil Jeřábek