Příběh ztraceného reflektoru  
Známý sovětský měsíční automatický výzkumný rover Lunochod 1 je na lunárním povrchu zaparkován bezmála 40 let. Jedním z jeho trvalých úkolů bylo nasměrovat k Zemi svůj laserový zpětný reflektor. Celé desetiletí byli vědci přesvědčeni, že se mu to nepodařilo. Jeden z nositelů jména Murphy ale potvrdil typicky nemurphyovské pravidlo "Kdo vytrvale hledá, najde".

 

Zvětšit obrázek
Rozmístění laserových zpětných reflektorů na přivrácené straně Měsíce. A – Apollo, L – Lunochod

Již přes 40 let probíhá dlouhodobý, zajímavý a pro poznání důležitý experiment - LLR, což je zkratka pro Lunar Laser Ranging, neboli laserové měření vzdálenosti Měsíce. Jako první, v roce 1962, zaměřili na našeho vesmírného souputníka fyzikové ze známého MITu (Massachusetts Institute of Technology). Vyslali krátký, milisekundový, ale intenzivní paprsek a změřili přesnou dobu příchodu jeho, od lunárního povrchu odraženého světla. Vzápětí podobné měření uskutečnili i Sověti na Krymské astrofyzikální observatoři. Tyto úspěšné experimenty přispěly k tomu, že se k Měsíci začaly dopravovat zpětné laserové reflektory. První nainstalovala v místě přistání posádka Apolla 11 v roce 1969. O dva roky později pak přibyly další reflektory díky Apollu 14 a Apollu 15. Známé sovětské rovery Lunochod 1 (1970-71) a Lunochod 2 (1973) si laserové reflektory vezly přimontované na „kapotě“.


Všechny tyto „odrážeče“ laserových paprsků dosud sloužily až na jeden – na Lunochodu 1. 14. září 1971 se podařilo zachytit poslední odražený signál od tohoto, francouzskými vědci zkonstruovaného reflektoru. Od těch dob se považoval za ztracený, i když místo, kde by se měl nacházet, bylo přibližně známo. Občasné snahy ho laserem zaměřit ale nekorunoval úspěch. Alespoň do 22. dubna letošního roku, kdy se to týmu fyziků pod vedením Toma Murphyho z Kalifornské university v San Diegu konečně podařilo. Nebyla to náhoda. Po signálu odraženém od Lunochodu 1 sporadicky pátrali asi dva roky. Ale až podrobné snímky ze sondy LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter; NASA) s přesností na 100 metrů odhalily, kde se Lunochod 1 nachází. Byl několik kilometrů vzdálen od prostoru, kde ho vědci předtím hledali. Pak stačilo počkat na vhodný okamžik a laserem na Apache Point Observatory v Novém Mexiku zamířit na cíl. Hned z prvního odraženého signálu vědci určili vzdálenost mezi laserem a reflektorem s přesností na jeden centimetr. Po půl hodině vyslali k Lunochodu 1 další paprsek. Jeho odraz, spolu s prvním měřením, umožnil vypočítat polohu reflektoru, jeho „lunopisní“ šířku a délku. Souřadnice budou fyzikové dále zpřesňovat, aby mohli i tento bod zapojit do celé sítě lunárních reflektorů a využít odražené světlo při výzkumu Měsíce.


   
Laser na Apache Point Observatory je součástí
3,5 metrového dalekohledu.
Lunární laserový systém na McDonaldově observatoři
v pohoří Davis v Západním Texasu. Observatoř
je jedním z vědeckých center Texaské university.

Zvětšit obrázek
Луноход-1 (Lunochod 1). Laserový zpětný reflektor je to, co vyčnívá nejvíce dopředu.

Skupina Toma Murphyho již dlouhodobě pravidelně vysílá laserové paprsky k třem reflektorům, které na Měsíci zanechaly posádky raket Apollo. Někdy vědci přidají i měření odraženého signálu od Lunochodu 2. Jeho reflektor ale trpí závažným nedostatkem – jakmile je osvětlen Sluncem, odrazivost se výrazně sníží. Proto bylo pro ně překvapením, když od jeho staršího bratra, Lunochodu 1, se vrátil mnohem intenzivnější odražený paprsek. Tom Murphy upřesňuje: „Nejlepší signál, který jsme v průběhu několikaletého úsilí získali z Lunochodu 2 bylo 750 odražených fotonů. Od Lunochodu 1 se již na první pokus vrátilo 2000 fotonů.“ A to je po téměř 40 letech odmlky poměrně jasné „tady jsem!“

Zvětšit obrázek
Koutové hranoly (odražeče) odrážejí světlo zpět do místa, z kterého bylo vysláno. Jsou součástí i lunárních reflektorů. Kredit:JPL NASA

Proč vědci míří laserem na Měsíc? Astrofyzici Kalifornské university již dlouhodobě testují, jestli na milimetr přesným měřením tvaru lunární orbitální dráhy neodhalí nějaké odchylky od teoretických výpočtů vycházejících z rovnic všeobecné teorie relativity. Tři reflektory Apolla jim umožňují přesnou lokalizaci Měsíce, spolu s údaji ze čtvrtého reflektoru dokážou již vypočíst slapové deformace jeho povrchu, tedy vlnění povrchu způsobené gravitací Země. S pomocí pátého reflektoru budou výsledky ještě přesnější i díky tomu, že je od těch zbylých dostatečně vzdálen. Navíc, jak dodává Murphy: „Vzhledem ke své pozici poskytuje Lunochod 1 jedinečnou možnost zkoumat tekuté jádro Měsíce a s velkou přesností určit polohu jeho středu. Je to velmi důležité pro přesné zmapování oběžné dráhy a testování Einsteinovy teorie gravitace.“


Bylo to právě laserové měření vzdálenosti Země – Měsíc, které upřesnilo rychlost, jakou nás naše oběžnice pomalu opouští. Vzájemné gravitační působení obou těles se neprojevuje jenom v přílivech a odlivech, nebo v nepatrných slapových deformacích jejich pevných povrchů, ale i v přesouvání energie ze Země na Měsíc. Slapové síly nenápadně, ale vytrvale zbrzďují zemskou rotaci. Úbytek momentu hybnosti v této části binárního systému se přidává k druhé části – k Měsíci. Jeho pohyb se zrychluje, což ho posouvá na vzdálenější orbitální dráhu. Jednoduše řečeno: Měsíc se od nás vzdaluje rychlostí 3,8 cm za rok.


Laserový zpětný reflektor, který
na Měsíci umístila posádka Apolla 14.
Podobný reflektor Apolla 15. V každém kruhu je umístěný reflexní hranol. Model reflektoru na Lunochodu 2


Zdroje: Scientific American, Wikipedia

Datum: 28.04.2010 17:07
Tisk článku

Související články:

Soukromá izraelská sonda letí přistát na Měsíci. Bude tam za 7 týdnů     Autor: Stanislav Mihulka (23.02.2019)
Nefritový králík se probudil po měsíční noci     Autor: Vladimír Wagner (01.02.2019)
Špatná zpráva? Život se možná na Zemi objevil díky gigantické srážce     Autor: Stanislav Mihulka (26.01.2019)
Na pólech našeho Měsíce je skutečně led     Autor: Stanislav Mihulka (23.08.2018)
Kdepak Mars nebo ledové měsíce. Byl život někdy na Měsíci?     Autor: Stanislav Mihulka (24.07.2018)



Diskuze:

Chjo ...

Michal Pilný,2010-04-30 13:58:13

"O dva roky později pak přibily další reflektory ..."
Přitloukli je hřebíkem? Děsná hrubka ...

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2010-04-30 19:12:32

Jo, máte pravdu, je to děsné...

Odpovědět


kdyby jen tohle bylo děsné.

Lubos Dlask,2010-05-14 10:39:29

...sovětský rover...

laserový zpětný reflektor namísto koutového odražeče...

A tak dále a tak podobně. Tak to vypadá, když někdo píše o něčem a nevyzná se v terminologii o českém pravopise ani nemluvě

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2010-05-14 14:08:11

Vážený pane "Dlasku",
o koutovém odražeči jste před čtením článku neměl ani potuchy. To co je na Měsíci je reflektor, a koutový odražeč je součástka...
Ale Vaše zloba je fakt obdivuhodná. Gratuluji... těší mě, že čtení mých děsných článků vám dělá dobře na duši.

Odpovědět

koutový hranol

Jaromir Krepelka,2010-04-28 22:15:09

Možná stojí za zmínku, že jako reflektory či odražeče přibyly (sic!) sady tzv. koutových hranolů s vrcholovým úhlem 90 stupňů fungujících na principu dvou vnitřních úplných odrazů přesně do směru opačného ke směru dopadu.

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2010-04-28 22:40:11

Děkuji, snažila jsem se to dodat..., snad je to tak srozumitelnější.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace