science >> Wetenschap >  >> Fysica

Satellietmeting met laserafstand geeft nu nauwkeurig de getijdenverstoringen van de aarde weer

De Lustbühel Satelliet Laser Overstag. Krediet:Jörg Weingrill (CC BY 2.0 [5])

Getijden op aarde hebben een verstrekkende invloed, inclusief storende metingen van satellieten door hun beweging te beïnvloeden. Deze verstoring kan worden bestudeerd met behulp van een model voor het zwaartekrachtpotentieel van de aarde, rekening houdend met het feit dat de vorm van de aarde niet bolvormig is. De LAser RElativiteitssatelliet (LARES), is het beste relevante testdeeltje ooit om in het zwaartekrachtveld van de aarde te bewegen. In een nieuwe studie gepubliceerd in EPJ Plus , LARES bewijst zijn efficiëntie voor zeer nauwkeurige sonderen van de algemene relativiteitstheorie en fundamentele fysica. Door de getijdenverstoringen van de aarde te bestuderen die op de LARES werken, Vahe Gurzadyan van het Centrum voor Kosmologie en Astrofysica aan de Yerevan State University, Armenië, en collega's demonstreren de waarde van satellieten met een laserbereik voor zeer nauwkeurige metingen.

specifiek, satellieten met laserafstand zorgen voor een grotere nauwkeurigheid bij het bestuderen en testen van wat in de natuurkunde frame-draging wordt genoemd. In dit onderzoek, de auteurs verzamelen de waarnemingen van de getijdenverstoringen van de aarde die op LARES werken en vergelijken ze met twee vergelijkbare laser-afstandssatellieten:LAGEOS en LAGEOS 2. Het team analyseerde 3,5 jaar LARES-laserbereikgegevens, samen met die van de twee LAGEOS-satellieten.

Om frame-slepen uit de laserbereikgegevens te extraheren voor hoge nauwkeurigheid, de auteurs modelleren de belangrijkste gravitationele en niet-gravitationele orbitale verstoringen. Om dit te doen, het team documenteerde 110 significante aardtijmodi voor de LARES-satelliet met behulp van de perturbatieve methoden van hemelmechanica en recente gegevens over de baan van de satelliet.

Frame-dragging is een van de intrigerende verschijnselen van Einsteins algemene relativiteitstheorie. Het is een effect op de ruimte, en is elastisch - met andere woorden, het zal terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm en energietoestand nadat er kracht op wordt uitgeoefend, waardoor deeltjes er energie mee uitwisselen. Dit heeft gevolgen voor de astrofysica.