Perché l'esperimento Reflector Apollo è ancora in funzione, 50 anni dopo?



Un esperimento epico del laser lunare sta ancora andando forte, cinque decenni dopo che gli astronauti dell'Apollo lo hanno installato in superficie.

L'equipaggio di Moonwalking di Apollo 11, che è atterrato sulla luna 50 anni fa questo mese, ha messo speciali retroriflettori sulla superficie lunare, come fecero gli ultimi equipaggi di Apollo 14 e 15, nel 1971. (Un altro retroriflettore, costruito dai francesi, si trova sul rover Lunokhod 2 sovietico che è atterrato senza equipaggio nel 1973.)

L'esperimento NASA, chiamato retroriflettore laser, è "un tipo speciale di specchio con la proprietà di riflettere sempre un raggio di luce in entrata nella direzione da cui proviene", ha spiegato il Lunar and Planetary Institute (LPI). in una dichiarazione. E il riflettore è la chiave per misurare la distanza tra la Terra e la luna, ha aggiunto l'istituto.

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Il modo in cui funziona è un osservatorio: molto spesso l'Osservatorio McDonald in Texas, anche se molti altri hanno partecipato, spara un raggio laser sulla luna. "Rimangono strettamente concentrati per grandi distanze", ha spiegato l'istituto, anche se c'è una certa dispersione. Nel momento in cui il raggio rimbalza dallo specchio e ritorna sulla Terra, si è allargato a circa 12 miglia (20 chilometri) di diametro. Questa dispersione del raggio rende più difficile la visualizzazione del riflesso.

Il riflettore in sé non richiede alcun potere, ed è per questo che funziona ancora per decenni, dopo che altri strumenti sulla luna sono rimasti in silenzio. Questo strumento include 100 "cubetti d'angolo" (o semi-cubi di silice fusi), che sono posti in un pannello di alluminio di 18 pollici quadrati (46 centimetri quadrati), secondo il Jet Propulsion Laboratory della NASA (JPL). È dovuto alla forma di questi cubi angolari che qualsiasi colpo laser a loro riflette la luce direttamente indietro. Nel corso degli anni, le misure della distanza della luna sono migliorate grazie a migliori strumenti laser e di calcolo.

"Una volta che il raggio laser colpisce un riflettore, gli scienziati degli osservatori utilizzano apparecchiature di filtraggio e amplificazione sensibili per rilevare qualsiasi segnale di ritorno", ha detto JPL. "La luce riflessa è troppo debole per essere vista con l'occhio umano, ma in buone condizioni, un fotone, la particella fondamentale della luce, sarà ricevuto ogni pochi secondi."

Le osservazioni devono essere effettuate per diverse ore per tenere conto del segnale debole. Ma calcolando la media del segnale, i ricercatori possono calcolare la distanza della luna con una precisione inferiore a 1 pollice (2 cm), ha detto JPL. Questo non è un brutto margine di errore dato che la distanza della luna è in media di 238.855 miglia (384.400 km) dal nostro pianeta, o circa 30 diametri terrestri di distanza da noi. È una distanza così vasta da impiegare gli astronauti dell'Apollo per tre giorni per arrivarci.

Mentre l'esperimento è più famoso per le sue misurazioni della distanza lunare, i ricercatori hanno anche usato i dati per mostrare che la luna ha un nucleo fluido e che il satellite naturale si sta allontanando lentamente dalla Terra, ha detto James Williams, uno scienziato della Jet Propulsa della NASA Laboratorio coinvolto nell'esperimento, in un'intervista di Space.com del 2009.

I tempi del giro del laser hanno fornito prove a supporto La teoria della relatività generale di Albert Einstein. Questa teoria dice, in parte, che la velocità della luce nel vuoto è indipendente dal movimento di qualsiasi osservatore. Questo esperimento ha anche dimostrato che la costante gravitazionale di Isaac Newton è estremamente costante, cambiando di meno di 1 parte su 100 miliardi tra il 1969 e il 2004, La NASA ha dichiarato.

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