Most először sikerült lézeres távolságmérést végezni a Földről egy a Hold körül keringő űrszondára.
A mérések célpontja a NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) űrszondája volt, az állomás pedig, ahonnan a kísérleteket végezték, Franciaországban található.
A lézeres távolságmérés vázlata a franciaországi Grasse állomás és a Hold körül keringő amerikai LRO űrszonda között. (Kép: Mazarico et al. 2020)
Grasse egyike a holdi lézertávmérést végző állomásoknak. Mint olvasóink legtöbbje számára valószínűleg ismert, égi kísérőnk felszínén számos „lézertükröt” helyeztek el mind az amerikai Apollo űrhajók utasai, mind szovjet automata űrszondák. A tükör szó nem véletlenül került idézőjelbe, hiszen nem a hétköznapi értelemben vett – a hölgyek által például sminkeléskor, az urak által borotválkozáskor használt – síktükrökről van szó. Ezek a szerkezetek valójában hármasszögletekből (prizmákból) állnak. A rájuk érkező lézerimpulzus pontosan a beesés irányába, a jeleket elindító földi obszervatórium távcsöve felé verődik vissza (persze jókora veszteséggel). A jelek oda-vissza történő futási idejéből kiszámítható a Hold távolsága (a holdi lézertávmérés módszeréről itt írtunk részletesebben). Ilyen méréseket évtizedek óta rendszeresen végeznek, de mint pár éve megírtuk, a Hold felszínén elhelyezett lézervisszaverő berendezések hatékonysága folyamatosan romlik – meglehet, hogy a hosszú évek során rájuk rakódó finom por miatt.
Ugyancsak rendszeresen végeznek hasonló elven alapuló távméréseket a Föld körüli pályákon keringő műholdakra, amelyek fel vannak szerelve ilyen lézertükrökkel. Az űrkutatás történetében először egy sokkal távolabbra, a Holdhoz küldött űreszközt is felszereltek ilyen eszközzel – ez volt a 2009-ben indított LRO. Azóta egyébként a 2018-ban indult kínai Csüecsiao (Queqiao), a Hold túlsó oldalára leszállt Csang'e-4 (Chang’e-4) kommunikációs reléállomásaként szolgáló, a Holdon túl kb. 65 ezer km távolságban levő űrszonda is kapott lézerprizmát.
Balra az LRO-ra került, a lézeres távolságmérést lehetővé tevő prizmák, jobbra a passzív berendezés elhelyezése az űrszonda testén. A 65 dkg tömegű szerkezet mérete 15 × 18 × 5 cm, tizenkét 32 mm átmérőjű prizma alkotja. (Kép: Mazarico et al. 2020)
Bár az LRO immár több mint egy évtizede rója köreit a Hold körül, a kutatócsoportnak csak nemrég sikerült elvégeznie a távolságméréseket. Ebből is nyilvánvaló lehet, hogy a művelet egyáltalán nem egyszerű, sokkal kevesebb sikerrel kecsegtet, mint a Hold felszínén rögzített (amúgy is nagyobb méretű) lézertükrökre rutinszerűen végzett távmérés. A csoport nemrég az Earth, Planets and Space című szakfolyóiratban publikálta eredményeit. Mindössze négy alkalommal (2018. szeptember 4-én kétszer, majd 2019. augusztus 23-án és 24-én) sikerült jól megcélozniuk a távoli „mozgó célpontot” ahhoz, hogy detektálni tudják a mintegy 2,5 másodperc elteltével visszaérkező lézerjeleket. Ekkor viszont 3 cm-es pontossággal határozták meg az űrszonda helyzetét.
Az LRO pályájának követése lézeres mérésekkel önmagában is érdekes tudományos projekt – lenne, ha nem csak ilyen kevés alkalommal sikerülne végrehajtani. Az LRO valójában túlságosan gyorsan mozog, a lézerprizmák térbeli helyzete ritkán megfelelő, a szonda pályájának előzetes ismerete pedig nem elég pontos ahhoz, hogy ne lehessen könnyedén elhibázni a célzást. Hosszabb távon az ilyen mérések segíthetnek megfejteni, hogy pontosan miért is degradálódnak a Hold felszínére telepített prizmák. Ha a holdpor, esetleg a Hold szinte elhanyagolható, de mégis létező légköre a bűnös, akkor az űrszonda esetében nem kell minőségromlásra számítani. Ha azonban az anyag visszaverő képessége mondjuk a Napból érkező részecskesugárzás hatására csökken, akkor az az LRO berendezését is érinteni fogja. Kapcsolódó cikkek: Kapcsolódó linkek:
Rendetlenkednek a holdi lézertükrök
Milyen messze van a Hold?
LARES
MEGFEJTÉS: Időkapszula
Sikeres lézertávmérés az LRO-ra (Space.com)
Július elején a NASA új bolygóvédelmi irányelveket adott ki. A Holdnál lazítanak a szabályokon, a Marsnál nem, bár egyesek ezt szeretnék.
