Увидеть "точку" от лазера на Луне

[ROVIAN]

Причем тут "самофокусировка"? Это при больших мощностях, нам достаточно 100 Вт средней мощности. Телескопа на земле надо ДВА. Один передает луч лазера на луну широким (диаметром 2 метра) пучком. В результате на Луне имеем пятно диаметером 5 км. Уголковый отражатель диаметером 1 м отражает часть излученияи назад - на Земле получается пятно диаметром 10 км. Приемный телескоп диаметром 2 метра стоит в 1 км от передающего.

А попадёте в приёмный лучём ?  За время прохождения луча Земля "чуток" сместится

[Механик AMS]

нам достаточно 100 Вт средней мощности.

нет ничего проще , чем убедиться самому на ПРАКТИКЕ . попробуйте узнаете

[Механик AMS]

А попадёте в приёмный лучём ?  За время прохождения луча Земля "чуток" сместится

кстати это не самое сложное. А вот чем "палить то" собрались. Атмосферу никто не отменял с ее явлением "самофокусировки", подчеркну - для любых мощностей и плотности излучения. Как "причем тут атмосфера" ? самое прямое и скверное для луча . Теряете  более половины энергии. Это равно как через менисковую линзу "светить" . что будет ? правильно расширение луча.  Идеальный вариант"выстрел" со спутника за атмосферой  или  изготовьте стратостат с "пушкой" . но даже здесь, "пушка",  не менее  десятков киловатт. а никаких 100 ватт. Повторюсь - попробуйте  узнаете.   Зря что ли на Луноходе ставили катафоты?

[Gleb1964]

Причем тут "самофокусировка"? Это при больших мощностях, нам достаточно 100 Вт средней мощности. Телескопа на земле надо ДВА. Один передает луч лазера на луну широким (диаметром 2 метра) пучком. В результате на Луне имеем пятно диаметером 5 км. Уголковый отражатель диаметером 1 м отражает часть излученияи назад - на Земле получается пятно диаметром 10 км. Приемный телескоп диаметром 2 метра стоит в 1 км от передающего. Картинка у вас неправильная - луч из телескопа выходит не узким пучком,  а широким - диаметром 2 метра. Передающий можно взять диаметром меньше: для 1 м расчетный диаметр пятна на луне БЕЗ атмосферы 650e-9/2*380e6 = 123.5 м - намного меньше 5 км которые получаются из-за атмосферы. Т.е. можно взять даже 100 мм. А вот приемный - тут надо не меньше 1 метра. )) И максимальное увеличение. )) Фильтр бы еще узкополосный какой то чтобы общий фон отфильтровать. Ну или на основе спектрометра.

Не обращайте внимания на бред про самофокусировку. Вы, в принципе, верно считаете. Только зачем два телескопа на Земле, если можно и обойтись одним (и обходятся на практике). Правда, не глазами смотрят, а аппаратурой. Опять же, уголковые отражатели, из тех, что есть на Луне, составные, состоящие из панели мелких отражателей. Поэтому ширина диаграммы расходимости отраженного определяется апертурой мелкого отражателя, а отраженный поток пропорционален площади всей панели.  Пятно на Земле порядка 10 км означает, что луч не промахнется назад, даже если будет сдвиг за счет орбитального движения Луны (порядка 1 км/с).

[GraY25]

В реальности в системах лазерной локации Луны обратно приходит всего несколько фотонов на около-метровые телескопы.
Поэтому о воспроизведении опыта на любительской аппаратуре можно только помечтать.

[Механик AMS]

Не обращайте внимания на бред про самофокусировку.

Какой же это бред?  Назовите пожалуйста источник, я почитаю. Все просто. - пробуйте.   Вы конечно можете "всякими указками"  попробовать. В результате таких действий выжгете слой на главном зеркале очень легко. в итоге  покупка нового телескопа. Зачем  вводить в заблуждение с  причинением серьезного материального ущерба  для любителя.  Просто "посветить" указкой? так можно и без телескопа.   Повторю вопрос . Атмосферу как будем преодолевать без потерь , хотябы до приемлемого уровня. 

[Gleb1964]

Берем рубиновый лазер 1e5 Вт (1 мс), т.е 100 Вт/с.

А вот тут ошибка - лазер взяли 100 киловат, умножили на миллисекунду и получили ерунду. Должны были получить 100 джоулей - величину энергии в импульсе.
А в следующем сообщении перешли к ошибочной цифре 100 ватт. Корректировка: Или, может, не сразу до меня дошло, это Вы взяли скважность такую - 1мс импульс за 1 секунду? Тогда да, средняя мощность 100 ватт.
И еще о расходимости и пятне на Луне. Для 1м передающей апертуры расчетный размер пятна на луне порядка 500м, но для достаточно мощного лазера пятно будет в разы больше по причинам многомодовости лазера и Гауссова распределения энергии на апертуре. По этой причине оценка размера пятна на Луне в 5-10км, как в исходном сообщении, будет реалистичной.
Ну, еще у уголкового отражателя на Луне есть диаграмма направленности, достаточно острая - 8-10градусов до падения эффективности до 50%, а Земля на лунном небосводе имеет размер в 2 градуса и двигается из-за либраций на угол порядка 8 градусов.

В реальности в системах лазерной локации Луны обратно приходит всего несколько фотонов на около-метровые телескопы.
Поэтому о воспроизведении опыта на любительской аппаратуре можно только помечтать.

Да, в реальности не используют 100 киловаттные лазеры. 

[yukhlin]

"В реальности в системах лазерной локации Луны обратно приходит всего несколько фотонов на около-метровые телескопы.
Поэтому о воспроизведении опыта на любительской аппаратуре можно только помечтать."

В этом то все же и дело. По расчетам должно быть минимум 50000 фотонов в секунду, а имеют 5 фотонов в секунду. Не сходится! Отражатель дает пятно на Земле 10 км, а пятно 5 км на Луне дает пятно на грубо говоря 38000 км т.к. светит во все стороны. Получается что отражатель должен быть ярче пятна в (1/5e3*384e6/10e3)^2 = 58.9824 раз. Да еще альбедо наверное 0.5 не больше. Итого в 100 раз. Там видимо нет отражателей, или они покрылись пылью, или растрескались. Поэтому сигнал получается такой слабый.

Если Луноход-1 дает сильное отражение, а Апполоны - нет, тогда американцы не летали на Луну, а если и Луноход-1 не дает, то и он летал не дальше Мосфильма

[yukhlin]

А вот тут ошибка - лазер взяли 100 киловат, умножили на миллисекунду и получили ерунду. Должны были получить 100 джоулей - величину энергии в импульсе.

100 Вт за 1 секунду - это и есть 100 Джоулей. Рубиновые лазеры такие есть. В импульсе 1 мс мощность 100 кВт, потом 999 мс с отдыхает.

[Механик AMS]

Луноход-1 не дает, то и он летал не дальше Мосфильма

да ладно а  наших барышень кто поздравил с "8 МАТРТА"  нарисовав колесами  "восьмерку "

[Механик AMS]

Рубиновые лазеры такие есть. В импульсе 1 мс мощность 100 кВт, потом 999 мс с отдыхает.

почему "рубиновые" , а не гранатовые или на СО2 . да можно и на  парах иода, выстрелит "не горюй" .  так как быть с атмосферой ?

 Берете от станка лазерную головку как раз там метровый излучатель на СО2.  и палите без всякой дополнительной оптики. шансы что "добьет" высокие, осталось найти  телескоп-приёмник нужного диаметра.

[Грехов Михаил]

Для 1м передающей апертуры расчетный размер пятна на луне порядка 500м, но для достаточно мощного лазера пятно будет в разы больше по причинам многомодовости лазера и Гауссова распределения энергии на апертуре. По этой причине оценка размера пятна на Луне в 5-10км, как в исходном сообщении, будет реалистичной.

Это не так.... такого увеличения пятна не будет.

[yukhlin]

Не обращайте внимания на бред про самофокусировку. Вы, в принципе, верно считаете. Только зачем два телескопа на Земле, если можно и обойтись одним (и обходятся на практике).

Насколько я понимаю задача была поставлена - смотреть невооруженным глазом. Я бы не стал смотреть когда рядом лупит 100 кВт ))

Идеальный вариант - это так подсветить, чтобы все 5 отражателей вспыхнули (хотя бы по очереди) и все человечество это увидело (хотя бы даже в телескоп).  Если бы с борта МКС лупануть. там можно было бы пятно получить метров 100.

[Gleb1964]

Для 1м передающей апертуры расчетный размер пятна на луне порядка 500м, но для достаточно мощного лазера пятно будет в разы больше по причинам многомодовости лазера и Гауссова распределения энергии на апертуре. По этой причине оценка размера пятна на Луне в 5-10км, как в исходном сообщении, будет реалистичной.

Это не так.... такого увеличения пятна не будет.

Основы импульсной лазерной локации. Учебник (Козинцев В.И. и др.):




А, заодно, приложу ссылку из недавней темы "Лазерный отражатель на Луне"

[Александр Иванов]

http://ivanik3.narod.ru/GPS/LaserLocaciyMoon/2363Kokurin.pdf

[Механик AMS]

да это все теория. на практике все более серьезно и не с таким уровнем знаний.

[yukhlin]

В реальности в системах лазерной локации Луны обратно приходит всего несколько фотонов на около-метровые телескопы.
Поэтому о воспроизведении опыта на любительской аппаратуре можно только помечтать.

Несколько фотонов приходит потому что генерируется очень короткий импульс (до 10 пс), задача совсем другая. Им надо расстояние до Луны измерить с точностью 10 см. А нам то это совсем не нужно, поэтому можно взять более мощный лазер, не 10 пс, а 10 мс. Не 1 Вт средней мощности, а 100 Вт. Получается что сигнал от отражателя примерно в 100 раз сильнее чем о грунта и можно понять ЕСТЬ там вообще отражатели, или это сказки голливудских фокусников. До доставки отражателей тоже измеряли расстояние с меньшей точностью от грунта. Просто длительность импульса была БОЛЬШЕ.

[Механик AMS]

пожалуй молча , просто фотка с "ноу коммент".  почитайте, интересный прибор.  как раз по теме

[ROVIAN]

пожалуй молча , просто фотка с "ноу коммент".  почитайте, интересный прибор.  как раз по теме

Расскажи характеристики.....давно не секрет ....в сети есть...

[vasanov]

А вообще, реально ли делать лазеры с менее расходящимся лучом? Например, более качественная оптика или более длинные кристаллы в твердотельных и полупроводниковых лазерах или трубки в жидкостных и газовых лазерах. И не нужно было бы повышать мощности лазера.