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月球飛行器反射的激光束,可提升對引力和太陽系演化理解

如意 ? 來源:OFweek電子工程網(wǎng) ? 作者:OFweek激光網(wǎng) ? 2020-08-16 09:16 ? 次閱讀
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自2009年以來,美國宇航局的月球勘測軌道飛行器(LRO)每天繞月球運行十幾次。月球勘測軌道飛行器上有6個高科技儀器,這6個高科技儀器不僅幫助科學家繪制了月球的詳細地圖,并讓他們對月球表面的輻射和溫度有了更多的了解。

但其實,月球勘測軌道飛行器上也攜帶了一個相當簡單的儀器:一本書大小的反射器。

在過去的十年中,科學家們一直在地球向大約24萬英里外的月球勘測軌道飛行器的反射器發(fā)射激光束,希望能捕捉到返回信號。周一,美國宇航局的科學家和他們的法國同事宣布,他們首次成功收到了返回信號。

科學家們能從月球勘測軌道飛行器上反射的激光中收集到什么信息?首先,它精確地揭示了光子往返所需的時間——平均為2.5秒。科學家可以利用這段時間來判斷物體的確切距離。同時,通過測量持續(xù)時間中的微小波動,他們可以研究月球的細微運動。

這項技術并不新鮮。在阿波羅時代,宇航員在月球表面安裝了五個反射板,每個反射板包含至少100面鏡子,可以在任何方向進行反射。比如,通過反射這些面板上的光,科學家們已經(jīng)能夠了解到,月球正以每年約1.5英寸的速度遠離地球。

NASA戈達德太空飛行中心的行星科學家Erwan Mazarico說:“既然我們已經(jīng)收集了50年的數(shù)據(jù),我們可以看到一些趨勢,沒有這50年的積累,我們是無法看到這次的返回信號的。激光測距科學是一個漫長的游戲。”

但隨著時間的推移,月球上的反射板在反射光線回地球方面變得越來越低效。一些科學家懷疑這是由于微隕石揚起的塵埃落在反射板表面,導致反射板過熱。如果是這樣的話,科學家們需要確切地知道具體原因。

這就是最近月球勘測軌道飛行器激光實驗的用武之地。如果科學家們發(fā)現(xiàn)月球勘測軌道飛行器反射器傳回的數(shù)據(jù)與月球表面的數(shù)據(jù)有差異,就能揭示是什么原因導致了月球反射器的效率降低,然后科學家可以再去解釋模型中的這些差異。

更精確的激光實驗也可以幫助科學家更多地了解月球的核心。通過測量月球旋轉時的微小晃動,過去的激光實驗揭示了月球有一個流體內核。但在這些液體內部可能存在一個固體核心——它可能幫助產(chǎn)生了月球現(xiàn)在已經(jīng)消失的磁場。

然而,要證實這一假設還需要更精確的測量。參與設計月球勘測軌道飛行器反射器的戈達德行星科學家孫曉麗(Xiaoli Sun)告訴美國宇航局:“這一次測量的精度有可能幫助提升我們對引力和太陽系演化的理解。”

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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