Прорыв в точной Межпланетной лазерной локации
AstroNews.ru - 15 Июля 2013 17:47:17
В настоящее время, точность лазерной локации ограничена расстоянием Земля-Луна. Эти системы основаны на пассивном способе лазерной локации, так что сигнал ухудшается с 1 / R 4 до расстояния R. В новом исследовании, физики разработали систему, которая имеет диапазон в тысячи раз точнее и больше существующего в связи с тем, что система основана на "активной лазерной локации", где сигнал ухудшается только до 1 / R 2. Новая система также имеет потенциал для достижения суб-миллиметровой точности, что дает общее улучшение производительности, такое качество локации более чем на три порядка лучше существующего.
Ученые, Юиджанг Чен, Кевин М. Бирнбаум и Хамид Хеммати в Калифорнийском Институте Технологии «Jet Propulsion Laboratory» в Пасадене, Калифорния, опубликовали свой отчет о дальности этой высокоточной лазерной системы в одном из недавних выпусков «прикладной физики»:
"В принципе, этот подход к лазерной локации может расширить возможность получения данных до любых межпланетных расстояний, за счет увеличения размеров телескопов", сказал Бирнбаум. "Мы подсчитали, что от Земли до Марса или Юпитера наша лазерная локация может работать уже при весьма скромных размерах телескопа, диаметром в 1м на Земле и 15см на космическом корабле".
Для нового лазерного диапазона, в схеме устройства имеется по одному приемопередатчику на каждом конце схемы. Каждый приемопередатчик передает и принимает лазерные импульсы. Импульсы идут с отметкой времени, когда передается и приходит обратно сигнал и время, которое требуется, чтобы импульсы передавались между трансиверами. Как объясняют ученые, система имеющая эти "активные приемопередатчики" является ключом к точной локации в межзвездном диапазоне.
Это гигантский скачок в лазерной локации может иметь множество применений. Одной из первых может быть, решена загадка Марсианского ландшафта. Если новый подход к лазерной локации будет применен к будущей миссии на Марсе, в частности испытан на марсоходах, то имеется потенциал, для того чтобы более точно и подробно исследовать Марсианский ландшафт.
Точная Межпланетная лазерная локация также может позволить разрешить вопросы фундаментальной физики, в том числе вопросы принципа эквивалентности, кажущегося ускорения расширения Вселенной, и возможности существования дополнительных измерений. Лазерная система также может позволить шире посмотреть на знания о «Всемирном тяготении», что может привести к изменению или расширению знаний об общей «Теории относительности».
Наконец, лазерная система может позволить ответить на различные вопросы о планетах и других телах Солнечной системы. Она может пролить свет на их эволюцию атмосферы, океанов и материалах колец. Все наши измерения и знания в настоящее время основаны на измерениях в РЧ-диапазонах, которые имеют ограниченную точность.