Увидеть "точку" от лазера на Луне

[yukhlin]

 Расходимость боевых лазеров (и всяких там лазерных указок) более чем на порядок больше, чем у лазеров, используемых для локации луны. Это значит пятно на луне будет сотни, если не тысячи км в диаметре.

Да что вы? http://www.fti-optronic.com/Zelenye-lazernye-ukazki/Zelenye-lazernye-ukazki-532-nm-KLM-P532-x-3U.html . Самая банальная зеленая лазерная указка имеет расходиомсть 0.8 мрад при диаметре 3 мм. При диаметре 2 м будет 0.8e-3*3e-3/2*380e6 = 456 м, что на порядок меньше 5 км которые получаются из за влияния атмосферы. Даже при 0.2 м будет 5 км пятно. Про боевой лазер конечно сложно сказать - все параметры засекречены.

[yukhlin]

Эх, молодежь молодежь...
Шкловский уже давно все это рассчитал.
Почитайте соответствующую главу в его бессмертной книге "Вселенная, жизнь, разум"!

Прочитали, лазер на CO2, 1 см, 5e-5 рад. БЕЗ оптики пятно на Луне 20 км. Написано "Угловые размеры пучка могут быть сделаланы значительно меньше, если лазер сочетать с некой оптической системой типа телескопа". Сочетаем, для диаметра 2 м пятно на Луне будет 5e-5*1e-2/2*380e6 = 95 м, что значительно меньше чем 5 км которые в расчете.

[Diman]

Отлично, дружище!

[СТРОБОСКОП]

Самая банальная зеленая лазерная указка имеет расходиомсть 0.8 мрад при диаметре 3 мм.

Не смешите мои тапки! Посмотрите:
http://genphys1.phys.spbu.ru/Courses/treoryld.pdf (раздел 1.6)
Для п/п лазеров " Углы расходимости θ┴ и θ║ обычно
находятся в пределах 10-30º в зависимости от типа лазера."
Не надо путать расходимость лазера в дальней зоне, с рекламным буклетом для лазерной указки (кстати там тоже указана рабочая дистанция 1-10 м, т.е. пятно на таком расстоянии с помощью встроенной оптики немного подфокусируется на таких расстояниях) 

[СТРОБОСКОП]

Посмотрите, какая расходимость используется при лазерной локации: http://shmat-razum.blogspot.com/2016/01/lunar-laser-ranging.html
Цитата: "Фокусировка исходящего луча достигает в лучшем случае 1 угловой секунды в расходимости луча; при отражении возникает дифракция, и на Землю луч приходит в виде пятна диаметром 15 км. Лишь несколько фотонов в конечном итоге попадут в телескоп."

[Грехов Михаил]

Для п/п лазеров " Углы расходимости θ┴ и θ║ обычно
находятся в пределах 10-30º в зависимости от типа лазера."

Это без коллиматора. То, что выходит из рабочей зоны полупроводникового диода. В лазере после него стоит линза - желательно качественная и асферичная и после нее расходимость много меньше.

[СТРОБОСКОП]

То, что выходит из рабочей зоны полупроводникового диода.

Правильно, из всего широкого спектра типов лазеров, самые большие значения расходимости именно у п/п лазеров, У газовых и твердотельных эти значения намного меньше, поэтому часто перед телескопом (коллиматором) ставят именно рубиновый лазер (необязательно)(ведь коллиматором бесконечно уменьшить расходимость нельзя, #146),  А ведь еще нужен короткий и мощный лазерный импульс, а на твердотельных лазерах его проще получить чисто технически.

[Грехов Михаил]

Зато газовый типа СО2 можно вообще сделать очень мощным... Вполне себе практически "Гиперболоид Гарина". Правда питание требуется мощное...  А рубиновый уже скажем так устарел... более современная модификация твердотельного лазера - Nd:YAG лазер Потом идут волоконные лазеры... довольно мощные могут быть - даже под 10КВт непрерывно... им сейчас режут металл на производствах.

[vasanov]

Если подсвечивать тёмную Луну, то пятно в 200 км можно и разглядеть ночью, с хорошим зрением. Не обязательно же достигать такого же освещения как и от Солнца. Всего-то и надо собрать несколько лимонов указок и светить ими в одну точку на Луне 

[СТРОБОСКОП]

Зато газовый типа СО2 можно вообще сделать очень мощным... Вполне себе практически "Гиперболоид Гарина". Правда питание требуется мощное...  А рубиновый уже скажем так устарел... более современная модификация твердотельного лазера - Nd:YAG лазер

Тоже верно, но не совсем! Только изначально у СО2 и Nd дифракционная расходимость у первого в 17, а у второго в 1.7 раза (при других равных условиях) больше, из-за большей длины волны излучения. И СО2 мощны в непрерывном режиме излучения. А для твердотельных 10⁹ Вт в импульсе, это установка размером с письменный стол.

[Грехов Михаил]

Всего-то и надо собрать несколько лимонов указок и светить ими в одну точку на Луне

Такого не будет... Надо очень точно договариваться куда светить... в какой кратер. А теперь расчет - дифракционно скажем луч 5мм диаметром будет на Луне иметь пятно ну допустим 100 км (примем его неидеальным). На таком пятне Солнце имеет мощность 10 терраватт. (на 1кв. метр светит 1,3КВт) Разделим на на миллион и получим мощность одного лазера в 10МВт. Нам надо создать допустим освещенность в 1/10 солнечной - итого получим 1Мвт. А лазерная указка имеет мощность в лучшем случае в 0,00002МВт. (2Вт). В итоге ну шиииибко недостаточно. А в реальности и расходимость может выше быть... и невпопад светить будут.... и неточно.... и у кого то 2Вт... а у кого-то и 300мВт. Погода там... туда-сюда... В общем будет еще на порядок хуже -запросто.   

[Алексей Николаевич.]

С расстояния 20-50 км,миллион мощных лазерных указок,направленных прямо в наблюдателя, будут выглядеть как простые светодиоды...
На Луне и вовсе не заметят разницы с тёмным участком поверхности Земли...
Мощнейшие и совершеннейшие лазеры,лишь в телескоп увидеть удастся с Луны...
(Соответственно, пятно-зайчик на Луне и вовсе не разглядеть)...
И тут видим, насколько дутой была программа "звёздных войн", Рейгана...
Боевого лазера луч,проходя в атмосфере 100 км,уже не боевой а  скорее дискотечный становится...
В космосе чуть лучше,но  и там печально...

Хотите увидеть "зайчик"?
Взорвите 10 мегатонную термоядерную бомбу над отражающей подложкой в кратере, над Луной...
Вспышку увидят с Земли и не вооружённым глазом,полагаю...

[vasanov]

На таком пятне Солнце имеет мощность 10 терраватт. (на 1кв. метр светит 1,3КВт)

Я шутил. Но это полная мощность от Солнца 1.4 кВт на кв. метр, в видимом диапазоне меньше.Когда-то я мечтал собрать матрицу из лазеров( для запуска паруса) на 1 кв.м уместилось бы где-то 200х200=40000 лазеров. Каждый лазер индивидуально подстраивается , чтоб они светили в одну точку. Но это фантазии, не больше.

[yukhlin]

Не смешите мои тапки! Посмотрите:

Технические характеристики
Выходная мощность излучения указки: от 5 до 50 мВт
Рабочая дистанция: 1-10 м
Выходной диаметр пучка излучения указки: 3 мм
Расходимость пучка излучения зеленой лазерной указки: 0.8 мрад
Напряжение питания: перезарядка от USB
Размер корпуса зеленой указки: 13*145 мм
Материал оптических компонентов: пластик
Вес зеленой лазерной указки: 70 г
Время наработки указки на отказ: 2500-3000 ч

[Проходящий Слон]

а в это время в  Самаре ученые https://scientificrussia.ru/news/uchenye-rf-nashli-neobychnyj-sposob-peredachi-dannyh-cherez-atmosferu

[Diman]

"а в это время в  Самаре ученые"
Серьезно что ли?

[СТРОБОСКОП]

yukhlin Не надо использовать рекламу для продажи в качестве аргументации. Судя по рекламе он, что дальше 10 м не светит?
Внимательно #163 прочтите. А лучше почитайте https://nashol.com/2014012875511/kvantovaya-i-opticheskaya-elektronika-kiselev-g-l-2011.html
чтобы лучше понимать о чем вам другие участники пишут (раз вы уж этой темой заинтересовались)

[Механик AMS]

чтобы лучше понимать

Перечитать очередной раз или прочитать Бруннера. там есть всё.  и формулы и схемы и графики. лентяи  без обид, но так и есть . что проще почитать книжку  попытаться понять о чем пишут. и тогда придумывать.  Но с точной аргументацией. и ссылками на практику. Атак это все фантазии. мало кто представляет  "как вводят луч в телескоп" и "для чего".

[yukhlin]

Судя по рекламе он, что дальше 10 м не светит?

Ну вы же сами знаете что он светит ЛЕГКО на 25 км. Че авторитетом то давить? )) Не знаю как картинку скопировать - посмотрите по ссылке http://www.laser-portal.ru/content_1005 - типичные значения фазового объема 1-10 мм*мрад. Даже худшее значенние 10 мм*мрад при использовании телескопа 2 м даст на Луне пятно 10e-6/2*380e6 = 1900 м, что намного меньше 5 км которое дает расхождение в атмосфере. В вашей книжке для твердотельных лазеров приводятся значение 1e-3 рад без указания диаметра пучка. Т.е. обычная указка 10 Вт в комплекте с телескопом 1 м вполне годится в качестве передатчика. Мощность конечно маловата, но по угловым параметра все норм.

[СТРОБОСКОП]

Не понял какое отношение картинка с параметрами Nd:YAG  и СО2  лазера имеют отношение к полупроводниковым лазерам, используемым в указках?
Если "Жигули" разгоняются до 100км/ч за 10 сек, то это не значит, что вы на велосипеде вообще разгонитесь до этой скорости.