В течение многих лет НАСА безуспешно отправляло лазерные сигналы на свой лунный разведывательный орбитальный аппарат. Первые «возвраты отправителю» наконец-то были зарегистрированы несколько месяцев назад.
Как только зонд Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) прибыл на Луну в 2009 году, НАСА сразу же начало по нему стрелять лазерами. Идея: поразить маленькие рефлекторы размером с книгу, чтобы отправить эти лучи света обратно на Землю. За последнее десятилетие все эти попытки общения потерпели неудачу. Несколько месяцев назад исследователям, наконец, удалось захватить несколько из этих долгожданных сигналов.
Впервые фотоны успешно отразились обратно на Землю с лунной орбиты. У исследователей появился новый способ измерения. Этот «новый» канал связи также даст возможность понять, почему те же самые отражатели, размещенные на поверхности Луны более пятидесяти лет назад, так быстро разрушаются.
Отражатели программы Apollo
С 1969 по 1972 год американские астронавты оставили после себя, помимо прочего, три лазерных отражателя. Зачем? Рассчитав время, необходимое для того, чтобы эти лучи отскочили обратно на Землю, исследователи могли бы затем, помимо прочего, точно измерить расстояние между Луной и нашей планетой.
Одним из результатов этих измерений было то, что Луна медленно удаляется от Земли со скоростью около 3,8 см в год.
Только с течением времени количество света, отраженного этими лунными отражателями, уменьшается (до 10%). И пока исследователи не знают точно, почему. Однако в этом, вероятно, виноват тот факт, что Луна покрыта пылью.
Вот почему исследователи хотели провести этот новый эксперимент не на поверхности Луны, а с ее орбиты.
Если мы сможем получать сигналы, отскакивающие от рефлектора ORL, ученые смогут сравнить результаты которые были получены с поверхности. Тогда эти данные могут показать нам степень бомбардировки микрометеоритов, которым подвергается Луна, и сколько пыли могут поднять эти явления.
Уметь хорошо прицеливаться
Достижение этой цели не было легким делом для НАСА. Речь идет о наведении лазерного луча на цель размером пятнадцать на восемнадцать сантиметров, движущуюся вокруг Луны на расстоянии более 384 000 километров. Добавьте, конечно, к этому атмосферные эффекты земли, способные отклонить траекторию этого луча.
Инженеры NASA первоначально использовали зеленый видимый свет. К сожалению, все попытки провалились. Около двух лет назад они наконец-то начали сотрудничать с французскими исследователями из Лазурного университета, на этот раз оснащенного инфракрасным лазером. Этот свет более эффективен при проникновении газов и облаков. В результате он меньше подвержен атмосферным возмущениям.
В результате 4 сентября 2018 года лазерная телеметрическая станция Грассе (Приморские Альпы) записала первый сигнал отскока от LRO.
Эти результаты были затем повторены 23 и 24 августа 2019 года. На этот раз, с другой стороны, им удалось сделать это после поворота зонда таким образом, чтобы направить отражатель на Землю. При этом теперь они позволяют себе выполнять измерения, не дожидаясь, пока LRO повернет в нужном направлении.
До сих пор было получено всего несколько фотонов. По мнению исследователей, это слишком мало для определения характера засорения отражателей, расположенных на лунной поверхности. Однако повторные эксперименты могут позволить нам узнать больше.