Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe kunnen wetenschappers een laser van de maan stuiteren om zijn afstand tot de aarde te meten?

Dit is hoe wetenschappers lasers gebruiken om de afstand tot de maan te meten:

1. De setup

* Laser RangeFinder: Wetenschappers gebruiken krachtige lasers die een zeer precieze en korte lichtpuls uitzenden.

* Reflectorarray: De Apollo -missies (11, 14 en 15) lieten speciale arrays spiegels achter op het oppervlak van de maan. Deze "RetroreFlectors" zijn ontworpen om het laserlicht direct terug te reflecteren op de bron.

* telescoop: Een grote telescoop op aarde wordt gebruikt om de laser op de reflector te richten en het gereflecteerde licht te ontvangen.

2. Het proces

* laserpuls: Een laserpuls wordt naar de maan afgevuurd.

* Reflectie: Het licht raakt de retroreflectorarray op de maan en stuitert terug naar de aarde.

* tijdsmeting: De tijd die nodig is om de laserpuls naar de maan te reizen en rug wordt gemeten met ongelooflijke precisie.

* Afstandberekening: Wetenschappers kennende de lichtsnelheid (ongeveer 299.792.458 meter per seconde), kunnen wetenschappers de afstand tot de maan berekenen door de eenvoudige formule te gebruiken:

afstand =(tijd x snelheid van licht) / 2

(We delen door 2 omdat het licht naar de maan en rug reist.)

3. Nauwkeurigheid

* Moderne laserbereiksystemen kunnen de afstand tot de maan meten met een nauwkeurigheid van een paar centimeters!

Waarom is dit belangrijk?

* Lunar Orbit: De baan van de maan is niet perfect cirkelvormig. Laser variërend helpt ons zijn exacte positie te volgen en zijn zwaartekrachtinteracties met de aarde te begrijpen.

* Plaattektoniek: De afstand tot de maan kan ons vertellen over de beweging van de tektonische platen van de aarde.

* Rotatie van de aarde: Laser variërend helpt ons begrip van de rotatiesnelheid van de aarde te verfijnen.

Aanvullende informatie

* Het eerste succesvolle Lunar Laser Ranging Experiment werd uitgevoerd in 1969.

* Er zijn verschillende stations over de hele wereld gewijd aan Lunar Laser Ranging, waaronder observatoria in de Verenigde Staten, Frankrijk, Italië en Duitsland.

* Lunar Laser Ranging is een goed voorbeeld van hoe wetenschappelijke vindingrijkheid kan worden gebruikt om het universum met ongelooflijke precisie te bestuderen.