6184
14
Прорыв в точной Межпланетной лазерной локации
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.
(Добавил: ShugoTenshii)
к последнему комментарию
Я так понимаю открывать секреты мироздания планируется за счёт сверхвысокой точности прибора. А вот дальше для меня не то чтобы тёмный лес, но эдакие сумерки. Для чего используются подобные приборы и каким образом? Как их можно обкатать на марсоходах - они же как я понимаю здоровые (в смысле приборы)? И в чём состоит принцип их работы? Кто нибудь может пояснить (если можно на пальцах)?
Вероятно фишка в том,что лазерные измерения не имеют ограничений в точности.как сказано в статье о радио частотных диапазонах.
DimitriyP, лазерный космический дальномер -- это лазер (в прстейшем случае китайская лазерная указка) и фотоэлемент установленный в фокусе телескопа (в простейшем случае в фокусе линзы от бабушкиных очков) плюс секундомер включаемый в момент посылки лазерного импульса и останавливаемый в момент срабатывания фотоэлемента увидевшего отражённый от объекта лазерный импульс. Луч лазера хотя и немного, но расходящийся и поэтому его энергия приходящаяся на еденицу поверхности объекта уменьшается обратно пропорционально квадрату растояния до объекта. Отразившись от объекта часть луча тем более также расеивается и доходит до зеркала телескопа теряя мощность обратно пропорционально квадрату растояния. Итого чуствительность системы падает уже в четвёртой степени от растояния, что ограничивает область применения.
Авторы предлагают на космические станции ставить не отражающую призму, а такую же систему, которая генерирует лазерный импульс при приёме импульса с Земли. Это позволит многократно увеличить и дальность и точность измерения растояния, что в свою очередь позволит точнее определить, например, гравитационую постоянную, ускорения получаемые аппаратом... и делать далеко идущие выводы. Ну а про карту Марса с высотами поверхности, это так, между прочим :-)
До кучи: высоты ландшафта на карты (Земли, конечно) наносились не только при помощи непосредственных измерений на месте, но и с помощью стерео аэрофотосъёмок, которые потом обрабатывались в ручную совмещением инструмента и ландшафта на стереофотографии.
Я примерно так себе всё и представлял. Хотя думал что тут что то новое, просто я чего то не понимаю.
Только как то это не научно - посылать вместо луча установку котрая будет такой же луч лучить куда надо. При таком раскладе можно и мужика с рулеткой послать - пусть меряет.
А.я считаю,что установка нужна.А если на пути луча окажется какое-нибудь тело,тогда будут показания не ложные,но по другому объекту.
Вот да, про мужика с рулеткой это самое точное сравнение. )
Елена, ЧТО может оказаться на пути лазерного луча??? Тем более, если на противоположном конце не будет принят лазерный луч, и не сгенерирована ответная посылка, то измерение просто не принесет никаких результатов, в т.ч. и ложных (это вы, кстати, заметили совершенно справедливо).
А,ВЫ на 100%уверены в отсутствии тёмной материи в СС.Я вот только думаю.может ли она отклонить лазерный луч,если ни с чем не взаимодействует.Правда я тут недавно читала новость не на сайте,что наши учёные из Питера на основании наблюдения за планетами с 2010г,доказали,что ТМ в СС нет.
Elena, темная материя - она на то и темная, что не взаимодействует с ЭМ излучениями. По определению.
А,наша земная сажа взаимодействует с ЭМ-излучениями.Никто просто из интереса не проводил никаких экспериментов,а то может сначала на нашей саже потренироваться.а потом на ЧМ.
Елена, нельзя сравнивать сажу и темную материю потому, что сажа - черная, а вот темная материя - прозрачная.
Елена, если бы, по вашей логике, тёмная материя проходила по дискам Солнца и планет, это давно бы было уже замечено! Чаще всего не понимаю Вашу логику, честно говоря.
Как же было бы заметно.если по комменту Вироуса,она прозрачная.Прозрачная.в каком смысле,что вакуум чёрный,и цвет этой материи размывается в чёрном.А,если она не взаимодействует с обычной материей,то она близко ксолнцу она не будет,размываясь в вакууме.
Я ж говорил о вашей логике. В любом случае, тёмная материя - не помеха (либо не влияет, если прозрачна, либо была бы замечена если была бы непрозрачной). Я считаю, что темной материи в Солнечной системе очень мало (или нет вообще), т.к. движения всех объектов Солнечной системы прекрасно описываются классической механикой Ньютона без привлечения сторонних масс.
Читайте AstroNews в Яндекс.Дзен