Лазерный отражатель на Луне

[Aledr]

Хотелось бы вам больше вопросов задать касательно излучений и поглощений веществом, но здесь форум астрономический.

[Alpha Sco]

Хотелось бы вам больше вопросов задать касательно излучений и поглощений веществом, но здесь форум астрономический.

Тема про отражатель на Луне. По моему уголковый в самый раз будет. Точно, угадал, вики подтвердила. Можно ещё страниц на двадцать......

[Короб]

Хорошо, когда в дискуссии участвует много оптиков-лазерщиков.
Плохо, что практиков по измерению расстояний мало.
Есть ли смысл обсуждать точность настройки и компенсации отклонений лазеров, если основная проблема в отражателях.
С чего Вы взяли, что отражатель на Луне:
1. имеет идеальную геометрию ячеек 90/90/90 градусов?
2. С чего Вы взяли, что сама поверхность каждой грани ячейки отражателя "вылизана" и с высокой отражающей способностью?
3. С какого перепуга ячейки Аполлоновского отражателя заглублены (узкое входное отверстие) так, что для отражения луча надо исходный пускать на отражатель под углом, близким к нормали. С учётом того, что отражение ухудшается с приближением "луча" к вершине (точке пересечения рёбер) отражающей ячейки?
Какая-то странная конструкция отражателя (см. снимки отражателя крупным планом), почему фрагменты "фотографа" не отражаются в отражателе? Почему переходы "отражённой картинки не "уплывающие", а отчётливые, как будто это плоскость?
4. Что с лунной пылью на поверхности отражателя?
5. Ну и на закуску, обратите внимание на отражатель (пусть будет "фотография с миссии Аполлон-11", любая из интернета), и сверьте:
- координату высадки Аполлона-11
- дату высадки Аполлона-11
- фазу Луны на эту дату
- фазу Луны исходя из расположения солнца относительно отражателя (см. на тень от отражателя) с привязкой к месту высадки Аполлона. Не слишком ли высоко над горизонтом Солнышко, с учётом того, что Аполлон-11 сел почти на линии терминатора? Если нет, то не слишком ли низко Солнышко для аналогичного снимка  отражателя с  Аполлона-14, где до терминатора, как до Китая р..ком?

Как на счёт рассеяния света с такого отражателя?

[Aledr]

Факторов, влияющих на возможность измерения расстояния таким способом много. Не все были здесь рассмотрены. Давайте, продолжим))

[Короб]

Факторов, влияющих на возможность измерения расстояния таким способом много. Не все были здесь рассмотрены. Давайте, продолжим))

Так а чего рассматривать то?
Всяко, диаметр отражённого пятна от Луны на Земле должен быть не менее полукилометра, ну или приёмник от излучающего лазера должен находиться где-то в полукилометре и дальше

[Gleb1964]

С чего Вы взяли, что отражатель на Луне:
1. имеет идеальную геометрию ячеек 90/90/90 градусов?
2. С чего Вы взяли, что сама поверхность каждой грани ячейки отражателя "вылизана" и с высокой отражающей способностью?

Нет, конечно, геометрия реальных призм не идеальная, а в пределах некоторых допусков. Например, на Луноходе-1 призмы отражателей были с допусками 0.2", что соответствует 0.7км отклонения пятна на Земле, а ширина диаграммы расходимости 6", и, соответственно, диаметр отраженного пятна на Земле 11км. С серебрянным покрытием одиночное отражение имеет эффективность порядка 98%.

3. С какого перепуга ячейки Аполлоновского отражателя заглублены (узкое входное отверстие) так, что для отражения луча надо исходный пускать на отражатель под углом, близким к нормали. С учётом того, что отражение ухудшается с приближением "луча" к вершине (точке пересечения рёбер) отражающей ячейки?

Если панель с отражателями правильно спозиционировать, направив ось на среднее положение Земли на лунном небосклоне, то возможные отклонения при зондировании с Земли не превзойдут суммы угла либрации и углового размера Земли, или 9 градусов в сумме. Это почти "нормальное" падение на панель отражателей.

[Короб]

Нет, конечно, геометрия реальных призм не идеальная, а в пределах некоторых допусков. Например, на Луноходе-1 призмы отражателей были с допусками 0.2", что соответствует 0.7км отклонения пятна на Земле, а ширина диаграммы расходимости 6", и, соответственно, диаметр отраженного пятна на Земле 11км. С серебрянным покрытием одиночное отражение имеет эффективность порядка 98%.

Это-то понятно, но речь идёт не о Луноходских отражателях, а об Аполлоновских. С Луноходскими проблема - они сейчас не ориентированы к земле и физически не могут детектироваться.
(статейки про "устойчивую локацию" хоть и приписывают отражателям, но по факту являются подтасовкой)

[Короб]

Если панель с отражателями правильно спозиционировать, направив ось на среднее положение Земли на лунном небосклоне, то возможные отклонения при зондировании с Земли не превзойдут суммы угла либрации и углового размера Земли, или 9 градусов в сумме. Это почти "нормальное" падение на панель отражателей.

Магическое слово - "если".

[xd]

Нет, конечно, геометрия реальных призм не идеальная, а в пределах некоторых допусков. Например, на Луноходе-1 призмы отражателей были с допусками 0.2", что соответствует 0.7км отклонения пятна на Земле, а ширина диаграммы расходимости 6", и, соответственно, диаметр отраженного пятна на Земле 11км. С серебрянным покрытием одиночное отражение имеет эффективность порядка 98%.

Это-то понятно, но речь идёт не о Луноходских отражателях, а об Аполлоновских. С Луноходскими проблема - они сейчас не ориентированы к земле и физически не могут детектироваться.
(статейки про "устойчивую локацию" хоть и приписывают отражателям, но по факту являются подтасовкой)

А вот эти утверждения придётся как-то подтвердить и обосновать.
Что там с Луноходом не так, расскажите, ссылаясь на источники.

[Короб]

А вот эти утверждения придётся как-то подтвердить и обосновать.Что там с Луноходом не так, расскажите, ссылаясь на источники.

Да запросто:
https://photo-vlad.livejournal.com/35544.html
есть ещё таких же репосты в ЖЖ,
или то же, но с пафосным заголовком:
http://мысли.net/nauka-ili-vymysel/lunnyj-zagovor/4010-40-let-sharlatanstva-lazernaya-lokatsiya-luny.html

Здесь интересны не высказывания по теории заговора и прочие "открытия", а именно показания участников по конечному положению луноходов.

[Короб]

и вот тут есть интересности:
https://photo-vlad.livejournal.com/35826.html

[Gleb1964]

Если панель с отражателями правильно спозиционировать, направив ось на среднее положение Земли на лунном небосклоне, то возможные отклонения при зондировании с Земли не превзойдут суммы угла либрации и углового размера Земли, или 9 градусов в сумме. Это почти "нормальное" падение на панель отражателей.

Магическое слово - "если".

Панель отражателей работоспособна в достаточно широком угле. Даже если ее не выставлять, проблем не будет и на больших углах отклонения. Просто, несколько снизиться эффективность.
В то время, как отраженный от лунной поверхности импульс значительно расползется во времени. Из-за лунного рельефа будет большой перепад расстояний на пятне покрытия лазером, и отраженный импульс значительно растянется и ослабнет из-за разброса задержек от разных участков Луны. А от уголкового отражателя будет одиночный отклик. При большом количестве повторений сигнал накапливется и структура отклика по времени позволяет распознать, где был отклик от отражателя, а где от грунта.

почему фрагменты "фотографа" не отражаются в отражателе?

Для тех, кто читает тему, отвечу еще на это. Если смотреть глазом в уголковый отражатель, то там всегда в отражении можно будет видеть только свой собственный глаз (если сам глаз освещен). Если смотреть двумя глазами, то каждый глаз будет видеть только самого себя - левый глаз видит левый, а правый - правый. Соответственно, объектив камеры, которым снимают, видит только собственную апертуру. Если сам объектив не освещен, то в отражении будет просто темнота.

[СТРОБОСКОП]

Кто-то читает о том, что земля плоская, кто-то о том, что американцы не были на луне. Этих диванных теоретиков не переубедить. А кому интересно действительное, современное положение дел в лазерной локации луны могут посмотреть https://en.wikipedia.org/wiki/Apache_Point_Observatory_Lunar_Laser-ranging_Operation .

[Короб]

Теории-теории

Панель отражателей работоспособна в достаточно широком угле. Даже если ее не выставлять, проблем не будет и на больших углах отклонения. Просто, несколько снизиться эффективность.

А ничего, что:
1. отражающие элементы Аполлоновских отражателей заглублены, что уже изначально не допускает больших углов отклонения.
2. призмы в Аполлоновских отражателях не озеркалены (преломляюще-отражающие элементы, а не чисто отражающие), в связи с чем отражающая способность у них на много ниже, чем у Луноходовских элементов

Для тех, кто читает тему, отвечу еще на это. Если смотреть глазом в уголковый отражатель, то там всегда в отражении можно будет видеть только свой собственный глаз (если сам глаз освещен). Если смотреть двумя глазами, то каждый глаз будет видеть только самого себя - левый глаз видит левый, а правый - правый. Соответственно, объектив камеры, которым снимают, видит только собственную апертуру. Если сам объектив не освещен, то в отражении будет просто темнота.

Бинго!
Вся зараза в том, что "глаз", камера и прочий "фотограф" должен видеть себя в КАЖДОЙ ячейке отражателя, и если он освещён, то будет светлым во ВСЕХ ячейках, а если нет, то ВСЕ ячейки должны быть затемнены. (Там расстояние от панели до "фотографа" значительное, т.е. фотограф должен попадать в допустимые углы охвата отражателя, а если не попадает, то см. пункт первый)

[СТРОБОСКОП]

призмы в Аполлоновских отражателях не озеркалены (преломляюще-отражающие элементы, а не чисто отражающие), в связи с чем отражающая способность у них на много ниже, чем у Луноходовских элементов

А вы слышали про угол полного внутреннего отражения? Так, что зеркалить их нет ни какой необходимости.

[Короб]

А кому интересно действительное, современное положение дел в лазерной локации луны могут посмотреть https://en.wikipedia.org/wiki/Apache_Point_Observatory_Lunar_Laser-ranging_Operation .

Да-да, точно! Профи всегда руководствуются Викой.
А прокомментируйте, пожалуйста вот эту фразу из Вашей ссылки:
However, the retroreflectors on the Moon introduce more than one millimeter of error themselves. They are not usually at an exact right angle to the incoming beam, so the different corner cubes of the retroreflectors are at different distances from the transmitter.

Ничего в ней не смущает?

[Короб]

А вы слышали про угол полного внутреннего отражения? Так, что зеркалить их нет ни какой необходимости.

А Вы слышали про оптическую прозрачность?

[Gleb1964]

1. отражающие элементы Аполлоновских отражателей заглублены, что уже изначально не допускает больших углов отклонения.
2. призмы в Аполлоновских отражателях не озеркалены

Если Аполлоновские отражатели выставлялись по направлению на Землю, то они вполне могут быть заглублены, сохраннее будут.
По поводу отсутствия зеркального покрытия на уголковых отражателях - позвольте мне в такую бездоказательную глупость не поверить. Зеркальное покрытие обязательно, потому что значительно уменьшает дифракционную расходимость отраженного луча. Без зеркального покрытия апертура каждого отражателя разбивается на несколько областей с различными эллиптическими поляризациями, единого волнового фронта не получается, существенно возрастают дифракционные потери.

However, the retroreflectors on the Moon introduce more than one millimeter of error themselves. They are not usually at an exact right angle to the incoming beam, so the different corner cubes of the retroreflectors are at different distances from the transmitter.

Прокоментирую эту фразу - волновой фронт от разных отражателей не синфазен, потому что этого почти невозможно добиться. Поэтому сигнал от разных призм просто складывается по интенсивности. Для синфазного сигнала было бы сложение амплитуд, или квадратов интенсивностей.
Наличие, как правило, небольшого разворота панели отражателей, приводит к небольшой дисперсии по времени отраженного импульса. Миллиметры разности расстояний до разных отражателей на панели надо сопоставлять с точностью измерения положения всей панели, или времени прихода импульса от всей панели. Миллиметры будут играть роль, когда точность измерения расстояния до Луны приближается к миллиметрам.

[СТРОБОСКОП]

А Вы слышали про оптическую прозрачность?

Это вы к чему?

Ничего в ней не смущает?

Все правильно написано, не точная ориентация УО  приводит в увеличению длительности отраженного импульса. все верно.

[СТРОБОСКОП]

Да-да, точно! Профи всегда руководствуются Викой.

Я просто ссылаюсь, на легко доступный материал. А вам и его лень посмотреть.
Из ВИКИ:  Отражатели для оптического диапазона, как правило, изготовляются в виде прямоугольного тетраэдра из прозрачного материала (стекло, прозрачные пластики). Лучи света отражаются от граней за счет эффекта полного внутреннего отражения.