人类首次登月50年后,为何阿波罗反射器可以在月球上运行至今?

如题所述

50年后能够通知您,这个漫长的月球激光实验依然在顺畅胜利地运行中。月球与行星研讨所(LPI)的声明中曾解释说,美国宇航局的名为激光测距反射镜阵列的设备是一种特殊类型的镜子,它的特性是总是将入射光束反射回入射方向。这是一种允许科学家以史无前例的准确度丈量我们的行星与其卫星之间间隔的关键安装。该实验不只对测试广义相对论和了解月球在其本身轴上旋转时奇妙的摆动至关重要,而且与整体任务的宏大复杂性相比,它的操作和运转原理却十分简单适用。1963年,James Faller参加了美国国度规范局和博尔德科罗拉多大学结合成立的天体物理实验室。

作为普林斯顿大学的一名研讨生,他曾在50年代末写过一篇题为《方案中的月球组件:月球上的角反射器》的论文,想象了一个耐用、重量较轻仅为2至3磅的反射器部署在月球上,一束来自地球的光线将对准反射器,该仪器将会探测到激光并将其反射回地球。论文中写道,计算光从地球到月球再回到地球所花的时间,能够准确地丈量地球到月球的间隔。不到十年之后,全世界都会晓得FALLER当初的想象多么有洞察力和预见性,他与同事树立了一个月球测距小组,探究在月球上装置反反射器的可行性。没有人能保证这个实验真的能运转起来,而且其他团队也在参与竞争,希望能被选中参与阿波罗历史性的宇宙飞行。

一个角立方体反光镜理论上是能够工作的,但它总是需求准确地对准入射光的发源点,这样光束就能够直接反射回光源以便精准定时。但是由于月球绕着它本人的轴旋转和绕地球旋转,这种圆满的对准只会在极少数状况下发作。即便在这种状况下,一个微小的指向错误也会招致光线返回到一个不同的位置。而FALLER设计的反射镜将由三面镜子组成,彼此准确地设置成直角,就像一个纸箱的内角一样。这种设计迫使入射光从三个外表反弹,光学定律保证它总是直接反弹回光源。最终FALLER的设计入选了美国宇航局最终计划。它的工作原理就是一个天文台。通常是德克萨斯州的麦克唐纳天文台,向月球发射激光束。

虽然存在一些分散,激光束在很远的间隔内依然坚持着严密聚焦。当光束从镜子反射回地球时,它的直径曾经扩展到20公里,这种光束的分散使得察看反射愈加艰难。目前在新墨西哥州阿拉莫戈多东南10英里的阿帕奇点天文台阿波罗月球激光测距行动,对五个后向反射器阵列的丈量工作每隔一小时运行一次,均匀每月运行六次。反射器自身不需求任何功率支持,这就是为什么在月球上的其他仪器中止工作几十年后,它依然在工作的缘由。据美国宇航局喷气推进实验室(JPL)称,该仪器包括100个角立方体棱镜(又称熔融二氧化硅半立方体),它们被放置在一个46平方厘米平方的铝板上。由于这些角立方体的外形,任何射向它们的激光都会将光直接反射回来。

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第1个回答  2019-07-31
这是一个大约60厘米宽的设备,上面配置了100个棱镜,被称为月球激光测距反射器阵列。1971年,阿波罗14号和15号的登月人员也在月球外表装置了这种特殊的反光镜。另一个由法国制造的反光镜装置在前苏联的Lunokhod 2号月球车上,1973年这架无人月球车在月球着陆。此前1970年前苏联的LUNAR 17探月任务也安顿了一面反光镜。也就是说在月球上,共计有人类留下的五面反光镜。
第2个回答  2019-07-31
技术到达一定地步,并且提供足够运行的能源
第3个回答  2019-07-31
阿波罗反射器有太阳能电池板,可以将太阳能转化为电能
第4个回答  2019-07-31
因为当时的科学家众多一起靠智慧发明出来的
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