Учените отразиха успешно лазерен лъч между Земята и лунния орбитър
Когато Лунната разследваща сонда на НАСА (LRO) дойде в орбита към Луната през 2009 година, учените незабавно започнаха да изпращат лазерни лъчи до нея. По-конкретно, те стреляха с лазери в дребна рефлекторна решетка почти с размерите на книга с меки корици, пробвайки се да върнат светлината назад към Земята. И след съвсем 10 години те най-сетне съумяха.
Това е първият път, когато фотоните са били сполучливо отразени назад към Земята от лунен орбитър. Този триумф освен ни дава нов метод за осъществяване на измервания на и към Луната – той може да ни помогне да разберем изискванията на лунната повърхнина, които биха могли да бъдат свързани с принадлежности, сложени там преди 50 години.
Програмата „ Аполо “ съумя да реализира кацане на астронавти на Луната от 1969 до 1972 година Там астронавтите оставиха (наред с други неща) съоръжение за непрестанен мониторинг, като сеизмометри и три лазерни отражателя. Съветската галактическа стратегия също сложи рефлектори на роботизирани роувъри.
Защо лазерни отражатели? Ако изпратите в действителност мощен лазерен лъч на Луната и измерите какъв брой време му лишава да се върне обратно, можете да извършите в действителност тъкмо премерване на дистанцията сред двете точки въз основа на скоростта на светлината. По този метод може да се дефинира дистанцията до Луната с милиметрова акуратност.
С течение на времето тези измервания могат да нарисуват картина по какъв начин Луната се движи към Земята. Например, знае се, че Луната има течно ядро, въз основа на това по какъв начин се върти; и в случай че в тази течна вътрешност има корав материал, това от своя страна би могло да каже по какъв начин Луната в миналото е поддържала магнитното си поле.
Такива прецизни измервания дават да се разбере, че Луната постепенно се отдалечава от Земята със скорост към 3,8 сантиметра годишно. Измерванията на дистанции могат да кажат толкоз доста, в случай че сме търпеливи.
„ Сега, когато събираме данни в продължение на 50 години, можем да забележим трендове, които не бихме могли да забележим по различен метод “, декларира и планетарният академик Ерван Мазарико от Центъра за галактически полети „ Годард “ на НАСА.
Но има и един проблем. С течение на времето количеството светлина, върната от тези лунни отражатели, понижава до едвам 10 % от това, което би трябвало да бъде. И не е доста ясно за какво.
Ако обаче има нещо, което Луната има в грандиозно обилие, това е прахуляк. Въпреки че няма атмосфера и затова няма вятър, който да раздвижва този прахуляк, ударите от дребни микрометеорити биха могли да изхвърлят задоволително прахуляк, с цел да се покрият постепенно рефлекторите.
И по този начин, тук идва LRO рефлекторът. Ако можем да получаваме сигнали, отскачащи от рефлектора му, учените могат да сравнят резултатите получени от повърхностните отражатели оставени от „ Аполо “.
С помощта на моделирането това би могло да помогне за установяване на повода за намаляването на успеваемостта на повърхностните отражатели – и, може би, да разкрие навръх каква бомбардировка с микрометеорити е подложена Луната и какъв брой прахуляк се подвига от тези бомбардировки.
Много по-лесно е да се каже, в сравнение с да се направи. Достатъчно мъчно е да се отрази лазер от лунните повърхностни отражатели, в огромна степен заради атмосферните резултати на Земята и електромагнитното затихване. Рефлекторът на LRO е още по-голямо предизвикателство. Това е дребна, бързо движеща се цел с размер единствено 18 на 5 сантиметра и е приблизително на 384 400 км от Земята.
Първоначалните опити на екипа да доближи рефлектора благодарение на зелена забележима светлина бяха несполучливи. Но по-късно те се сплотиха с учени от университета на Лазурния бряг във Франция, който създаде инфрачервен лазер – светлина, доста по-ефективна при навлизане в газ и облак.
На 4 септември 2018 година в лазерната станция в Грас, Франция, записа инфрачервена лазерна светлина, отскачаща от LRO за първи път. След това, в две сесии на 23 и 24 август 2019 година, резултатът се повтори. Върнатата светлина беше минимална – единствено няколко фотона. Все отново не е задоволително, с цел да може да се разбере какво блокира отражателите на лунната повърхнина. Но с течение на времето даже няколко фотона могат да построят задоволително ясна картина, с цел да ни кажат повече.
Работата на екипа показва подобренията, които могат да бъдат направени благодарение на инфрачервен лазер вместо оптичен, проникващ по-далеч и евентуално допускащ потреблението на доста по-малки отражатели.
„ Този опит дава нов способ за инспекция на теориите за струпване на прахуляк през десетилетия върху лунната повърхнина “, пишат откривателите в своя публикация.
„ Освен това сподели, че потреблението на сходни масиви на борда на бъдещите лунни десанти и сонди може да поддържа задачите на LLR за лунна просвета, изключително за местата за кацане наоколо до лунните полюси, които биха имали по-добра сензитивност към лунната ориентировка. “
