Kuun Laserpeili

Seuraa 
Viestejä1068
Liittynyt2.3.2009

Onko mahdollista nähdä (täyden kuun aikaan) teleskoopilla auringonvalon heijastuma kuun pinnallla olevasta laserpeilistä? Valotiheyshän peilin heijastuksessa on aivan toista luokkaa kuin hajavalo kuunpinnasta. Onko tietoa?

Kommentit (4)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26898
Liittynyt16.3.2005

Ei. Heijastin ei ole tasopeili, vaan ns. retroreflektori, joka on hyvin herkkä kulmalle. Kulman ollessa optimalinen Maa on välissä ja meneillään on kuunpimennys. Tosin en tiedä voisiko sitä nähdä muutenkaan. Heijastin on kuitenkin aika pieni.

Vierailija

Apollo 15 miehistö taisi asentaa suurimman heijastimen ja sekään ei muistaakseni ole juurikaan puolta metriä suurempi halkaisijaltaan. Onhan siellä kolme muutakin heijastinta, kaksi aikaisempien Apollo-lentojen jäljiltä yksi venäläisten viritys, mutta ne ovat käsittääkseni pienempiä.

Vierailija

Ideanahan on tykittää sitä tehokkaalla laserilla ja mitata heijastuneet säteet.

Taisi olla noin fotoni per sekunti mitä sieltä takaisin heijastuu, joten täysin mahdotonta sitä heijastustakaan on nähdä paljaalle silmällä.

kfa
Seuraa 
Viestejä2516
Liittynyt13.3.2008
McRoot
Ideanahan on tykittää sitä tehokkaalla laserilla ja mitata heijastuneet säteet.

Taisi olla noin fotoni per sekunti mitä sieltä takaisin heijastuu, joten täysin mahdotonta sitä heijastustakaan on nähdä paljaalle silmällä.




"Lunar Laser Ranging: A Continuing Legacy of the Apollo Program"
http://www.physics.ucsd.edu/~tmurphy/ap ... Dickey.pdf

Apollo - heijastimesta palaavan valon kulmahajonta on noin 10 kaarisekuntia eli noin 0.05 milliradiaania. Siihen osunut valo osuu Maassa valonlähteen (laser + teleskooppi) ympärille piirretyn 10 kilometrisen ympyrän sisälle. Kun silmän pupilli yöllä on noin halkaisijaltaan noin 5 mm niin karkeasti voi arvioida että heijastimesta takaisin maahan lähtevä valo vaimenisi tekijällä (5e-3m/1E4m)^2 eli 2.5E-13. Jotta silmään saisi takaisinheijastumana viisi fotonia niin laserheijastimeen Kuussa pitäisi osua 2E13 fotonia eli luokkaa pari mikrojoulea energiaa per pulssi. Melkoinen vaatimus, kun suurimmassakin heijastimessa kuitenkin on vain 300 kpl halkaisijaltaan 3.8 cm kulmaheijastinpeilejä.

Optista kuuheijastusta Apollo - heijastimista on kokeiltu kommunikaatiolinkkinä:

http://lasers.jpl.nasa.gov/PAPERS/OTHER/131d.pdf

Näillä oli valon lähteenä laser guidestar - tempulla korjattu 1.5 m halkaisijainen teleskooppi. Korjaamaton hajonta teleskoopilla olisi ollut 17 urad (0.017 milliradiaania) ja adaptiivinen korjaus paransi sen 3 urad:iin eli lähetetty valo osuu Kuussa alle 600 metriä säteeltään olevan ympyrän sisälle.

Kun he katselivat heijastunutta valoa suodattimien läpi 3.5 m halkaisijaisella teleskoopilla niin sitä näkyi piidetektoreilla luokkaa satoja fotoneita per pulssi. Jos silmällä katsotaan niin sen 0.005 m halkaisijainen detektori näkee luokkaa 0.0005 fotonia per pulssi eli esimerkiksi 0.05 s pituisen tuikahduksen (12 pulssia) aikana tulisi 0.006 fotonia. Tästä on vielä aika pitkä matka silmin nähtävään valontuikahdukseen.

Käytännössä valopulssin näkeminen ei onnistuisi edes nostamalla lähetystehoa. Pimeänäkin olevasta osasta Kuuta heijastuu aina jonkin verran Maan valoa

http://home.hiwaay.net/~krcool/Astro/moon/earthshine/

Tämän lisäksi silmän kulmaerottelukyky on varsin heikko.

http://en.wikipedia.org/wiki/Naked_eye

Tuohon 1 kaariminuutin (0.3 milliradiaania) halkaisijaiseen keilaan mahtuisi heijastimen lisäksi sen ympäriltä 60 km säteinen ympyrä Kuun hämärästi valaistua pintaa. Paljas silmä ilman värisuodatinta ei erottaisi tuolta alueelta tulevaa valoa Apollo-heijastimen valosta. Kuunpimennyksen aikaan ilmiö näkyy voimakkaimmin mutta se olisi aina kiusaamassa heikon valontuikahduksen odottelijaa.

Kim Fallström kfa+news@iki.fi

Uusimmat

Suosituimmat