მთვარის ლაზერული ლოკაცია

მთვარის ლაზერული ლოკაცია — დედამიწისა და მთვარის ზედაპირებს შორის მანძილის გაზომვა ლაზერული ლოკაციის საშუალებით, მთვარის ზედაპირზე მდებარე კუთხოვანი ამრეკლით ან მის გარეშე (კვლევის ადრეულ ეტაპებზე). ასეთი ექსპერიმენტები მიმართულია გრავიტაციული მუდმივისა და ფარდობითობის თეორიის შესამოწმებლად; დედამიწა-მთვარის დინამიური სისტემის მოძრაობის რიგი პარამეტრის დასაზუსტებლად; დედამიწისა და მთვარის ფიზიკური თვისებებისა და შინაგანი აგებულების შესახებ ახალი მონაცემების მისაღებად და ა.შ.

ისტორია
1960-იანი წლების დასაწყისიდან, ჯერ კიდევ სანამ მთვარეზე კუთხოვანი ამრეკლები დაყენდებოდა, აშშ-სა და სსრკ-ში ტარდებოდა ექსპერიმენტები მთვარის ლაზერული ლოკაციაზე. 1962 წლის 9 მაისიდან 11 მაისამდე, აშშ-ში ამ მიზნით გამოიყენეს მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიის ინსტიტუტის კასეგრენის სისტემის ორი ტელესკოპი. აქედან, პირველით (დიამეტრი 30.5 სმ) იგზავნებოდა ლაზერის სხივი მთვარეზე, მეორეთი (დიამეტრი 122 სმ) კი მიიღებოდა არეკლილი სიგნალი. 1963 წელს სსრკ-ში აღნიშნული ექსპერიმენტის განსახორციელებლად გამოიყენებოდა ყირიმის ასტროფიზიკური ობსერვატორიის შაინის ტელესკოპი (დიამეტრი 260 სმ). 1965 წელს ამ ობსერვატორიაში, მთვარემდე მანძილის პირველი გაზომვები მიღებულ იქნა 200 მეტრის სიზუსტით.

1969 წლის 21 ივლისს, აპოლო 11-ის ასტრონავტებმა დაამონტაჟეს მთვარეზე პირველი კუთხოვანი ამრეკლი; მისი წარმატებული მდებარეობა მოხდა 1969 წლის 1 აგვისტოს. მოგვიანებით მსგავსი ამრეკლები დაამონტაჟეს აპოლო 14-სა და აპოლო 15-ის ასტრონავტებმა. აპოლო 15-ის ამრეკლი ყველაზე დიდია, რომელიც შედგება სამასი პრიზმისგან შემდგარი პანელისგან; დანარჩენ ორ აპოლოს ამრეკლს თითოეულს ჰქონდა 100 პრიზმა.

საბჭოთა მანქანები ლუნოხოდ-1 და ლუნოხოდ-2, ასევე აღჭურვილი იყო კუთხოვანი ამრეკლებით. ლუნოხოდის კუთხოვანი ამრეკლი შედგებოდა 14 შუშის ოთხკუთხა პირამიდის სისტემით. პირველი სიგნალები ლუნოხოდ-1-დან მიღებული იქნა 1970 წლის 5 და 6 დეკემბერს ყირიმის ასტროფიზიკური ობსერვატორიის ტელესკოპის მიერ, ხოლო იმავე თვეს სიგნალი მიღებულ იქნა პიქ დუ მიდის ობსერვატორიის მიერაც. ლუნოხოდ-1 ამრეკლმა 20-მდე დაკვირვება მოახდინა მუშაობის პირველ წელიწადნახევარში, მაგრამ შემდეგ მისი ზუსტი პოზიცია დაიკარგა და მისი პოვნა 2010 წლის აპრილამდე შეუძლებელი გახდა. 2010 წლის 22 აპრილს მთვარის ზედაპირზე ლუნოხოდ-1 იპოვეს ტომ მერფიმ და მეცნიერთა ჯგუფმა, რომლებმაც ლაზერული იმპულსები გაგზავნეს აპაჩე პოინტ ობსერვატორიის ტელესკოპიდან ნიუ მექსიკაში.

დარჩენილი ოთხი ამრეკლის ადგილმდებარეობის დადგენასთან დაკავშირებით პრობლემები არ ყოფილა, მათ შორის ლუნოხოდ-2-ზე დამონტაჟებული, მათ მუდმივ ჟღერადობას ამჟამად ახორციელებს მრავალი სადგური, მათ შორის -ს რეაქტიული ძრავის ლაბორატორია, ან ). , რომელმაც ჩაატარა ამრეკლის ლაზერული დაკვირვებები მათი დამონტაჟების მომენტიდან. ყირიმის ასტროფიზიკური ობსერვატორიის 2.6 მეტრიან ტელესკოპზე, სადაც 1978 წელს დამონტაჟდა მოწყობილობა, შესაძლებელი გახადა მთვარემდე მანძილის გაზომვა 25 სმ სიზუსტით, სულ გაკეთდა ამ მნიშვნელობის 1400 განსაზღვრა, ყველაზე ხშირად ლუნოხოდ-2-ისა და აპოლო 15-ის კუთხოვანი ამრეკლებით.

2018 წლის იანვარში, ჩინურმა საინფორმაციო სააგენტო -მ იტყობინება ქვეყნის პირველი გამოცდილების შესახებ მთვარის ლაზერის დაშორების შესახებ ამრეკლის გამოყენებით, რომელიც დაინსტალირებული იყო ამერიკული მისიის აპოლო 15-ის მიერ 1971 წელს.

მთვარის ლაზერული ლოკაციის ძირითადი სადგურები
 , კალიფორნია, აშშ;
მაკდონალდის ობსერვატორია, ტეხასი, აშშ;
, ნიცა, საფრანგეთი;
, ჰავაის კუნძულები, აშშ;
 , ნიუ-მექსიკო, აშშ;
, მატერა, იტალია;
-ს ფილიალი, სამხრეთი აფრიკა .

განსაზღვრის პრინციპი
ლაზერი ასხივებს სიგნალს ტელესკოპში, რომელიც მიმართულია მთვარის კუთხოვანი ამრეკლზე. ინიშნება სხივის გაშვების ზუსტი დრო. სიგნალის ზოგიერთი ფოტონი უბრუნდება დეტექტორს საწყისი მონაცემთა წერტილის დასაფიქსირებლად. მთვარის ზედაპირზე სიგნალიდან სხივის ფართობია 25 კმ2 (კუთხოვანი ამრეკლის ფართობი არის დაახლოებით 1 მ2). მთვარეზე მოწყობილობიდან არეკლილი სინათლე უბრუნდება ტელესკოპს დაახლოებით ერთ წამში, შემდეგ გადის ფილტრაციის სისტემაში, რათა მიიღოს ფოტონები სასურველ ტალღის სიგრძეზე და გაფილტროს ხმაური.

1970-იანი წლებიდან მანძილის გაზომვის სიზუსტე გაიზარდა რამდენიმე ათეულიდან (დაახლოებით 40) რამდენიმე (დაახლოებით 2-3) სანტიმეტრამდე. ახალ აპაჩი პოინთის ობსერვატორიას შეუძლია მილიმეტრების რიგის სიზუსტის მიღწევა.

ამჟამად დროის გაზომვის სიზუსტე დაახლოებით 30 პიკოწამია (რაც შეესაბამება მანძილის გაზომვის დაახლოებით ორ სანტიმეტრს).