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月球激光测距实验

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从阿波罗11号开始的月球激光测距实验。

月球激光测距实验是还在进行中的实验,使用激光雷达测量地球月球之间的距离。在地球上的激光瞄准阿波罗计划放置在月球上的复归反射器英语Retroreflector,并且测量反射光返回的确实时间。

早期的测试,阿波罗和月球车[编辑]

阿波罗15号的LRRR.
阿波罗15号的LRRR图解。

在1962年,麻省理工学院的一个小组使用毫秒长度的脉冲激光,首次观测到反射的回波,成功的完成测试。在同年的稍后,克里米亚天文物理天文台的苏联团对始用Q-开关红宝石激光也完成了相似的测试[1]。随着阿波罗11号的组员在1969年7月21日于月球上安置了复归反射器之后,测量有了更好的精确性。阿波罗14号阿波罗15号留置在月球上的两个复归反射器,对这个实验也有贡献。

无人驾驶的苏联月球车1号月球车2号也携带了较小的阵列。起初还收到来自月球车1号的反射信号,但从1971年就侦测不到,直到2010年,加州大学的一个团队使用NASA月球勘测轨道飞行器的影像才重新发现了这个阵列[2]月球车2号的阵列仍继续将信号反射回地球[3]。月球车的阵列在阳光直射下执行的效率衰减,当阿波罗计划要安置反射器时就考虑到这个因素[4]

成果[编辑]

这项长期实验已经有了一些成果:

  • 月球与地球的距离以每年3.8公分的速率不断的逐渐增加,这种速率已经被认为异常的高[5]
  • 月球很可能有个液态的核心,大约是月球半径的20% [3]
  • 宇宙中的万有引力是非常稳定的。从1969年迄今牛顿重力常数 G的变化上限值小于1*10-11[3]
  • 在高精度下已排除任何"诺特维特效应" (使地球和月球朝向太阳,与组成相关的微分加速度) 的可能性[6][7],强烈支援强等效原理的有效性。
  • 月球激光测距实验结果的月球轨道精确度在爱因斯坦引力理论 (广义相对论) 预测的范围内[3]

月球上有反射器的存在被用来反驳阿波罗登月是造假的谬论。例如,APOLLO 合作研究 的光子脉冲返回图表,显示在此处,阿波罗登陆地点,有符合锥棱镜阵列的模组存在。

图集[编辑]

相关条目[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Bender, P. L., The Lunar Laser Ranging Experiment, UCSD
  2. ^ McDonald, Kim. UC San Diego Physicists Locate Long Lost Soviet Reflector on Moon. UCSD. April 26, 2010 [27 April 2010]. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 James G. Williams and Jean O. Dickey. Lunar Geophysics, Geodesy, and Dynamics (PDF). ilrs.gsfc.nasa.gov. [2008-05-04].  13th International Workshop on Laser Ranging, October 7–11, 2002, Washington, D. C.
  4. ^ It’s Not Just The Astronauts That Are Getting Older. Universe Today. March 10, 2010 [10 March 2010]. (原始内容存档于2010年3月13日). 
  5. ^ Bills, B.G., and Ray, R.D., Lunar Orbital Evolution: A Synthesis of Recent Results, Geophysical Research Letters, 1999, 26 (19): 3045–3048, doi:10.1029/1999GL008348 
  6. ^ Adelberger, E.G., Heckel, B.R., Smith, G., Su, Y., and Swanson, H.E., Eötvös experiments, lunar ranging and the strong equivalence principle, Nature, 1990-Sep-20, 347 (6290): 261–263, Bibcode:1990Natur.347..261A, doi:10.1038/347261a0 
  7. ^ Williams, J.G., Newhall, X.X., and Dickey, J.O., Relativity parameters determined from lunar laser ranging, Phys. Rev. D, 1996, 53: 6730–6739, Bibcode:1996PhRvD..53.6730W, doi:10.1103/PhysRevD.53.6730 

外部链接[编辑]