Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Увидеть "точку" от лазера на Луне  (Прочитано 11337 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн darazumАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 665
  • Рейтинг: +40/-0
  • Дмитрий
    • Skype - Diman_Razumovsky
    • Show only replies by darazum
Преамбула
Есть у меня подозрение, что подобный вопрос уже возникал на этом форуме и скорее всего там дружно сказали НЕТ - ЗАБУДЬ. Но по поиску я подобных тем не нашел да и интересен чисто теоретический расчет...

Итак, чего хочется. Хочется посветить лазером на неосвещенную часть луны - там где "пепельный цвет" и увидеть эту "точку" от лазера в телескоп. В идеале передвинуть лазер и воочию ощутить скорость света, если физика не обманывала нас все эти годы, то смещение точки мы должны увидеть примерно через 2 сек. Представьте, как это круто - руками "пощупать" скорость света...

К сожалению, моих знаний физики не хватает, чтобы рассчитать хотя бы порядок необходимой мощности лазера чтобы эксперимент удался. Может кто помочь с этим? Вот примерные вопросы которые ступорят меня даже чтобы начать:

- как учесть рассеяние на атмосфере, вроде как по выходу из атмосферы лучу особо ничего препятствовать не будет
- как сформулировать критерий видимости изображения от лазера на луне
- стоит ли пытаться использовать уголковый отражатель на Луне по которому измеряют расстояние до нее
- какой размер "точки" от лазера должен быть на Луне - наши любительские телескопы разрешают кратеры размер 2-5км, стоит отталкиваться от этого?

Помимо мощности еще важный параметр лазера - расходимость луча. Чисто ради хохмы померил угол расхождения луча у обычной зеленой лазерной указки (мощность <100 мВ) которые все мы используем на наблюдениях. Вышло так, что размер "точки" на расстоянии 300к километров будет 3300км, то есть как раз во весь диск Луны - не подходит =)

Наверное луч можно собрать собирающей линзой, которую тоже придется рассчитать.

Ну и понятное дело - какой телескоп нужен для такого эксперимента, можно ли недостаток мощности лазера вытянуть апертурой? Мне видится добыть большой телескоп даже более простым нежели "большой" лазер...

Был бы признателен за примерный расчет сего эксперимента и любые комментарии по теме :)

P.S. Пытался погуглить, но внятных ответов не нашел... есть вот такая тема, вселяющая некую надежду:
http://laserforum.ru/index.php?topic=259.0

Есть вот такая статейка, но там речь не вполне об этом:
https://chtoes.li/laser-pointer/
Телескоп SkyWatcher Dob 10 Retrac
Бинокль levenhuk atom 7*50
Бинокль celestron 12*70

Оффлайн СССР

  • *****
  • Сообщений: 1 144
  • Рейтинг: +38/-2
  • .
    • Show only replies by СССР
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #1 : 04 Янв 2016 [22:16:12] »
Наверное луч можно собрать собирающей линзой, которую тоже придется рассчитать.
Если Вам это удастся - то можете считать себя с медалью. Можно будет спутники резать на орбите..

 Можно разглядеть отражение лазерного луча от уголкового отражателя на "Луноходе".

Оффлайн Алексей Юдин

  • *****
  • Сообщений: 27 691
  • Рейтинг: +1164/-154
  • Так-с, где тут у Вас Кровавое Мясное Бодалово?
    • Show only replies by Алексей Юдин
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #2 : 04 Янв 2016 [22:24:51] »
Нужен телескоп больше метра и лазер с джоулевым импульсом, причём это для уголков. В некооперативном режиме работа возможна только по низколётам с тем же железом.

В принципе, хорошо поможет адаптивная оптика - поле нужно маленькое, можно исправиться по одиночной лазерной звезде и шмальнуть прямо по ней. Тогда энергетика резко улучшится на первые полдороги.

Расчёт делится на несложные части - диаграмма излучателя, апертура цели, диаграмма цели, апертура детектора, между ними интегрирование с учётом дифракции в свободном пространстве. Сейчас всё это в Земаксе одной оптической системой считается, даже напрягаться не надо.

Оффлайн darazumАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 665
  • Рейтинг: +40/-0
  • Дмитрий
    • Skype - Diman_Razumovsky
    • Show only replies by darazum
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #3 : 04 Янв 2016 [22:29:27] »
Расчёт делится на несложные части
Вы можете выполнить такой расчет? Разумеется не за бесплатно...

И можно вот это поподробнее, вообще не понял что имеется в виду =)
Цитата
хорошо поможет адаптивная оптика - поле нужно маленькое, можно исправиться по одиночной лазерной звезде и шмальнуть прямо по ней. Тогда энергетика резко улучшится на первые полдороги
Телескоп SkyWatcher Dob 10 Retrac
Бинокль levenhuk atom 7*50
Бинокль celestron 12*70

Оффлайн zlyden

  • *****
  • Сообщений: 5 534
  • Рейтинг: +80/-8
  • Сергей Ларионов
    • Show only replies by zlyden
    • разговоры об астрономии
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #4 : 04 Янв 2016 [22:43:53] »
Леш, не пудри мозг человеку.
Топикстартеру - это нереально, почитайте хотя бы это https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%9B%D1%83%D0%BD%D1%8B

Предпочитаю наблюдать под Петербургом....

Оффлайн ROVIAN

  • *****
  • Сообщений: 38 287
  • Рейтинг: +617/-4
  • RV6LOT Icom IC-775DSP
    • Skype - cometinvestigator
    • Show only replies by ROVIAN
    • Астрономия в Ростове-на-Дону
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #5 : 04 Янв 2016 [22:47:02] »
И можно вот это поподробнее, вообще не понял что имеется в виду =)
Цитата
хорошо поможет адаптивная оптика - поле нужно маленькое, можно исправиться по одиночной лазерной звезде и шмальнуть прямо по ней. Тогда энергетика резко улучшится на первые полдороги
Что такое лазерная звезда непонятно ?

Видели фотки обсерваторий из которых в небо бьёт луч ? Искусственный источник получается путем освещения мощным лазером области в верхних слоях атмосферы.
В поиске набирайте - Адаптивная оптика с искусственной звездой
80ED+SW0.85/HEQ5/QHY8L/QHY5-II,
203/1000/HEQ5/МРСС/STF-8300/QHY5-II

Hand made от 165 до 450
Canon 5DM2, 5DM4, Nikon 5600 (SY 14/2.8, EF 70-200/4L,ED AF-S NIKKOR 28-300mm)  

Онлайн Aleks71

  • *****
  • Сообщений: 4 646
  • Рейтинг: +318/-5
  • —Расскажете о себе в двух словах? - Всякое бывало.
    • Show only replies by Aleks71
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #6 : 04 Янв 2016 [23:01:19] »
Представьте, как это круто - руками "пощупать" скорость света...
Вы тока в ней ( в Луне) дырку не прожгите))) . А так то есть способ гораздо проще, технологичней и дешевле. И"пощупать" получится. Дерзайте. http://earth-chronicles.ru/news/2014-01-27-58613
Александр.
Ньютон150/750 SW. Ньютон 200\1200 SW  Доб SW 10" .EQ6 SynTrek.Сanon350Dа.

Оффлайн Алексей Юдин

  • *****
  • Сообщений: 27 691
  • Рейтинг: +1164/-154
  • Так-с, где тут у Вас Кровавое Мясное Бодалово?
    • Show only replies by Алексей Юдин
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #7 : 04 Янв 2016 [23:41:43] »
Вы можете выполнить такой расчет? Разумеется не за бесплатно...
Этим можно неспешно заняться. Но Вам нужно заранее озаботиться качественным и полным набором входных данных - качеством телескопа, параметрами атмосферы, точной моделью панели отражателей, желательно с учётом старения и тепловых эффектов в ней.

И можно вот это поподробнее, вообще не понял что имеется в виду =)
   
Цитата
хорошо поможет адаптивная оптика - поле нужно маленькое, можно исправиться по одиночной лазерной звезде и шмальнуть прямо по ней. Тогда энергетика резко улучшится на первые полдороги
А что тут может быть непонятного? Уменьшили звезду - всё равно что пропорционально увеличили телескоп. Увеличили апертуру уголка - аналогично. Увеличили количество участвующих уголков - тоже. Исправили аберрацию скорости смещением приёмной станции - ещё круче. Сделали всё вместе - эффект вообще ошеломляющий!


Оффлайн Грехов Михаил

  • *****
  • Сообщений: 31 224
  • Рейтинг: +916/-186
  • Вон с форума мракобесие, ложь, фальшь и дебилизм!!
    • Show only replies by Грехов Михаил
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #8 : 05 Янв 2016 [01:32:26] »
Малореально. Даже с уголковыми отражателями. У меня тоже вертится подобная идея. Хотя бы сверху присобачить еще небольшой телескопчик и попробовать послать. А наблюдать во второй телескоп. Однако расчеты показывают, что наблюдаемое будет слабым. Ибо пятно скажем на Луне будет диаметром 3км и по нему скажем размажется мощность 1Вт. А уголковые самый большие-около метра в поперечнике. Значит от них отразится одна десятимиллионная часть энергии. Далее-при отражении даже самым лучшим образом все-равно на Землю упадет пятном скажем порядка 300метров. И от этих 300 метров скажем инструмент в 100мм опять соберет десятимиллионную часть. Итого -ослабление будет в 100 триллионов раз. То есть совсем мало там останется.

Далее-сиинг, поглощение, неидеальность ориентации телескопа (еще ведь надо и попасть буквально в 1" дуги, что не так просто) Другие эффекты... все буде хуже.
« Последнее редактирование: 05 Янв 2016 [01:38:03] от Грехов Михаил »
Manfrotto 055XPROB + 808 RC4 + Fujinon 16x70 FMT-SX2. TS APO 102/700 +3"Flat+HEQ-5Pro + QHY-5 + ES 20/100, ES 9/100, Radian 4. Pluto - тварь!

Оффлайн MURENA

  • *****
  • Сообщений: 1 477
  • Рейтинг: +74/-2
  • Бинонаблюдатель.
    • Show only replies by MURENA
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #9 : 05 Янв 2016 [03:29:27] »
То , что на Луне земной лазер даёт трёхкилометровое пятно , я слышал в тысяча девятьсот затёртом году . Уверен , появится более "узконаправленный" излучатель . ( Когда-то и лазер был только в НИИ ) .
***   1941     Медаль за город Будапешт .      1945     ***

Оффлайн Грехов Михаил

  • *****
  • Сообщений: 31 224
  • Рейтинг: +916/-186
  • Вон с форума мракобесие, ложь, фальшь и дебилизм!!
    • Show only replies by Грехов Михаил
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #10 : 05 Янв 2016 [03:43:02] »
Чтобы был узконаправленный-надо чтобы посылающий его телескоп был бОльшего диаметра. Только и всего. Но потом еще вносит влияние расколбас атмосферы. Менее 500метров без адаптивки уже нереально. 

Тут ключевое-мощу качать. Лазеры могут работать в режиме суперимпульса. Можно применить хоть СО2 трубку с ИК излучением этак на пяток киловатт и смотреть не глазом, а ПЗС чувствительной, которая фотоны чуть ли не поштучно считает. Да еще со светофильтром и охлаждением. В прошлые времена наверняка ФЭУ применяли для целей регистрации отраженного импульса. 
Manfrotto 055XPROB + 808 RC4 + Fujinon 16x70 FMT-SX2. TS APO 102/700 +3"Flat+HEQ-5Pro + QHY-5 + ES 20/100, ES 9/100, Radian 4. Pluto - тварь!

Оффлайн MURENA

  • *****
  • Сообщений: 1 477
  • Рейтинг: +74/-2
  • Бинонаблюдатель.
    • Show only replies by MURENA
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #11 : 05 Янв 2016 [03:51:43] »
Можно выбрать объект и поближе . Геостационар "подсветить" ...
***   1941     Медаль за город Будапешт .      1945     ***

Оффлайн Алексей Юдин

  • *****
  • Сообщений: 27 691
  • Рейтинг: +1164/-154
  • Так-с, где тут у Вас Кровавое Мясное Бодалово?
    • Show only replies by Алексей Юдин
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #12 : 05 Янв 2016 [03:56:33] »
То , что на Луне земной лазер даёт трёхкилометровое пятно , я слышал в тысяча девятьсот затёртом году . Уверен , появится более "узконаправленный" излучатель . ( Когда-то и лазер был только в НИИ ) .
3 км это 1,6" - уже довольно мало, радикально только адаптивкой улучшить можно.

Оффлайн jet

  • *****
  • Сообщений: 3 125
  • Рейтинг: +64/-8
  • Outfitter hypervisor
    • Show only replies by jet
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #13 : 05 Янв 2016 [05:58:05] »
Стартопик опоздал, или отстал, лет эдак на 50...Вообще то отражения от Луны получали в УКВ ещё в 40-50хх годах. И даже от Венеры.
Т.е. принципиально вопрос решаем. Автор темы просто зачем то усложнил задачу.
Одну простую сказку,
А может, и не сказку,
А может, не простую
Хотим вам рассказать.
Её мы помним с детства,
А может, и не с детства,
А может, и не помним,
Но будем вспоминать...

Онлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 5 111
  • Рейтинг: +351/-23
    • Show only replies by библиограф
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #14 : 05 Янв 2016 [09:26:24] »
 Лазерную локацию Луны впервые осуществили в СССР в 1963 году. Для этого опыта
взяли 2,6 метровый телескоп ЗТШ Крымской обсерватории (самый большой тогда в СССР) и
приспособили к нему и 20 Дж рубиновый лазер - тоже самый мощный из имевшихся.
Зайчик был еле различим над уровнем шумов, но всё-таки различили. Это потом, когда
на Луне наставили уголковых отражателей, лазерная локация стала обычным делом.
http://vivovoco.ibmh.msk.su/VV/JOURNAL/NATURE/09_02/0902_57-66.PDF

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 20 182
  • Рейтинг: +282/-31
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Show only replies by Змей Петров
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #15 : 05 Янв 2016 [10:59:17] »
Не, с бытовым лазером не получится, расхождение луча слишком большое.
У меня для обычной красной указки 1мВт с 50м получалось пятно см на полтора.
У кого есть зеленый на 0.5-1 Вт можно проверить для него, результаты сообщайте.
Ну и учитываем обратные четвертые степени.
« Последнее редактирование: 05 Янв 2016 [11:11:59] от Змей Петров »
- Консервов совсем не осталось?
- Ещё банка сайры.
- Хорошо. Значит и котейки с голоду не пропадут.
- А морды от сайры у них не треснут?
- Никогда!

Оффлайн Белая зверушка семейства псовых

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 16 922
  • Рейтинг: +297/-11
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Show only replies by Белая зверушка семейства псовых
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #16 : 05 Янв 2016 [11:41:35] »
Обратная 4 ступень получается, если размер цели много меньше размера луча. Если цель полностью перекрывает луч, то остаётся вторая степень от удвоенного расстояния, помноженного на сферическое альбедо.
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн Алексей Юдин

  • *****
  • Сообщений: 27 691
  • Рейтинг: +1164/-154
  • Так-с, где тут у Вас Кровавое Мясное Бодалово?
    • Show only replies by Алексей Юдин
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #17 : 05 Янв 2016 [11:51:24] »
Некооперативная цель из-за 2 пи ср сильно проигрывает. Для Луны это ~10^18, если брать отношение полусферы к 1 кв. м приёмной апертуры. Индикатриса конечно даёт коррекцию, но не сильную...

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 20 182
  • Рейтинг: +282/-31
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Show only replies by Змей Петров
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #18 : 05 Янв 2016 [11:54:37] »
Обратная 4 ступень получается, если размер цели много меньше размера луча. Если цель полностью перекрывает луч, то остаётся вторая степень от удвоенного расстояния, помноженного на сферическое альбедо.

По моему в данном случае будет обратная четвертая степень, поскольку отражение от пятна диффузное, а не зеркальное и расстояние до пятна >> размеров пятна.
Обратные квадраты туда, обратные квадраты - обратно.
- Консервов совсем не осталось?
- Ещё банка сайры.
- Хорошо. Значит и котейки с голоду не пропадут.
- А морды от сайры у них не треснут?
- Никогда!

Оффлайн jet

  • *****
  • Сообщений: 3 125
  • Рейтинг: +64/-8
  • Outfitter hypervisor
    • Show only replies by jet
Re: Увидеть "точку" от лазера на Луне
« Ответ #19 : 05 Янв 2016 [14:29:52] »
Этот раздел форума надо переименовать. " Астрономия не для всех "  :)
Одну простую сказку,
А может, и не сказку,
А может, не простую
Хотим вам рассказать.
Её мы помним с детства,
А может, и не с детства,
А может, и не помним,
Но будем вспоминать...