Лазерная локация Луны - normalized2/apollo_glavsu GitHub Wiki

Лазерная локация Луны

Ю.Л. Кокурин "Лазерная Локация Луны. 40 лет исследований", 2003
http://www.quantum-electron.ru/pdfrus/fullt/2003/1/2363.pdf

https://ru.wikipedia.org/wiki/Лазерная_локация_Луны

Lunar Laser Ranging & Tests of General Relativity
http://astrometric.sai.msu.ru/1mas_02Turyshev.pdf

link

http://forums.airbase.ru/2010/05/t69685--chyornyj-lunokhod-vmesto-belosnezhnogo-rovera.html#p2158964
http://www.balancer.ru/g/p2158964
http://forums.airbase.ru/2015/06/t87916--lazernaya-lokatsiya-luny-40-let-nasennichestva.html

аргументация скептиков:

Насенник на ixbt
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=64:3583:3084#3084

Большой форум: Лазерная локация Луны

Liss link

квалифицирующим признаком лазерного отражателя является не количество вернувшихся фотонов, а наличие среди них группы в очень узком интервале времени возвращения. И пока не поймете, лучше даже к этой теме не обращайтесь.

Alexxey link

В количестве призм напрямую сравнивать некорректно конечно. Хотя бы потому, что аполлоновские были куда меньших размеров. По общей площади луноходовские уступали аполлоновским, но сами призмы были эффективнее — согласно Кокурину аж впятеро (лунной ночью). Это достигалось за счёт посеребрения граней, что исключает поляризацию при отражении и сильно повышает общий коэффициент отражения. Цена за это — полная невозможность работы лунным днём, тогда как локация аполлоновских УО возможна почти в любое время лунных суток.

Liss

https://ucsdnews.ucsd.edu/archive/newsrel/science/04-26SovietReflector.asp

Уже тот факт, что в тексте говорится о "Луноходе-1", а иллюстрация показывает "Луноход-2", причем не реальное место его последней стоянки, а одно из промежуточных, должен был Вас насторожить. Но Вы увидели выделенную жирным фразу, отвечающую Вашему ошибочному пониманию процесса лазерной локации, и остальное Вас не интересовало. Я же пошел по ссылке в последней строке рассматриваемого текста ( https://ucsdnews.ucsd.edu/arch…lector.asp ) и обнаружил, что в первоисточнике, в этом самом пресс-релизе Университета Калифорнии в Сан-Диего от 26 апреля 2010 года, говорится совсем другое. Начинается он с истории вопроса: Том Мёрфи рассказывает, что его команда рутинно наблюдает отражатели A11, A14, A15, иногда – Л2, а вот Л1 найти уже было отчаялись.

Цитата A team of physicists led by a professor at UC San Diego has pinpointed the location of a long lost light reflector left on the lunar surface by the Soviet Union nearly 40 years ago that many scientists had unsuccessfully searched for and never expected would be found. The French-built laser reflector was sent aboard the unmanned Luna 17 mission, which landed on the moon November 17, 1970, releasing a robotic rover that roamed the lunar surface and carried the missing laser reflector. The Soviet lander and its rover, called Lunokhod 1, were last heard from on September 14, 1971. “No one had seen the reflector since 1971,” said Tom Murphy, an associate professor of physics at UCSD. He heads a team of scientists engaged in a long-term effort to look for deviations of Einstein’s theory of general relativity by measuring the shape of the lunar orbit to within an accuracy of one millimeter, or about the thickness of a paperclip. This is accomplished by timing the reflections of pulses of laser light from reflectors left on the moon by Apollo astronauts and turning the timing measurement into a distance. “We routinely use the three hardy reflectors placed on the moon by the Apollo 11, 14 and 15 missions,” said Murphy, “and occasionally the Soviet-landed Lunokhod 2 reflector—though it does not work well enough to use when illuminated by sunlight. But we yearned to find Lunokhod 1.”

Затем он объясняет, почему четыре отражателя лучше, чем три, и поясняет, что хотя пятый новой науки, в общем-то, не дает, но расположен очень удачно, и потому с его помощью удастся более точно определить положение центра Луны и получить данные о ее жидком ядре. (Я позволил себе пропустить этот фрагмент.) Далее рассказывается, что нахождение Л1 на снимке с LRO, информация о котором была опубликована 18 марта 2010 г., позволило успешно пронаблюдать его после почти 40-летнего перерыва, и сообщаются детали этих наблюдений.

Цитата On April 22, his team sent pulses of laser light from the 3.5 meter telescope at the Apache Point Observatory in New Mexico, zeroing in on the target coordinates provided by the LRO images. Murphy, together with Russet McMillan of the Apache Point Observatory in Sunspot, NM, and UCSD physics graduate student Eric Michelsen found the long lost Lunokhod 1 reflector and pinpointed its distance from earth to within one centimeter. They then made a second observation less than 30 minutes later that allowed the team to triangulate the reflector’s latitude and longitude on the moon, in other words its exact spot on the moon, to within 10 meters—“not bad for a half-hour’s work,” said Murphy. In the coming months, he estimates it will be possible to establish the reflector’s coordinates to better than one-centimeter precision. The return signal from the reflector was measured by Murphy’s team as a collection of individual particles, or photons, of laser light. “We quickly verified the signal to be real and found it to be surprisingly bright: at least five times brighter than the other Soviet reflector, on the Lunokhod 2 rover, to which we routinely send laser pulses,” Murphy said. “The best signal we’ve seen from Lunokhod 2 in several years of effort is 750 return photons, but we got about 2,000 photons from Lunokhod 1 on our first try. It’s got a lot to say after almost 40 years of silence.”

Я даже не поленюсь перевести этот фрагмент полностью.

Цитата 22 апреля его команда отправила импульсы лазерного света с 3.5-метрового телескопа обсерватории Апаче-Пойнт в Нью-Мексико, наводясь на координаты цели, полученные из изображений LRO. Мёрфи вместе с Рассетом МакМилланом из обсерватории Апаче-Пойнт в Санспот, штат Нью-Мексико, и физик, студент-выпускник UCSD Эрик Майкелсен, нашли давно потерянный отражатель "Лунохода-1" и определили дистанцию от него до Земли с точностью до 1 см. Затем они сделали второе наблюдение менее чем через 30 минут, которое позволило команде триангулировать широту и долготу отражателя на Луне, иначе говоря, найти его точное положение на Луне, с точностью до 10 м метров – "не так плохо для получасовой работы", – сказал Мёрфи. В последующие месяцы, считает он, станет возможно определить координаты отражателя с точностью лучше 1 см. Принятый сигнал от отражателя был измерен командой Мёрфи как коллекция отдельных частиц, или фотонов, лазерного света. "Мы быстро подтвердили, что сигнал реален, и нашли его удивительно ярким: по крайней мере в пять раз ярче, чем дает другой советский отражатель, на ровере "Луноход-2", к которому мы посылаем лазерные импульсы рутинным образом, – сказал Мёрфи. – Наилучший сигнал, который мы видели от "Лунохода-2" за несколько лет, составлял 750 вернувшихся фотонов, но мы получили около 2000 фотонов от "Лунохода-1" с первой попытки. Есть о чем поговорить после 40 лет молчания".

Ну а теперь еще раз пройдемся по вопросам, на которые бракоделы-авторы русскоязычного текста не обратили внимания.

    1. Команда Мёрфи наводилась на "Луноход-1" по свежим, мартовским снимкам LRO. Признаете ли Вы, ДальнийВ, реальность этих снимков?
    1. Расстояние до него в первом же наблюдении было определено с точностью до 1 см. Как Вы считаете, ДальнийВ, с каким временным стробом принимались фотоны в этом наблюдении?
    1. Второе наблюдение через полчаса после первого позволило определить положение отражателя на лунной поверхности с точностью до 10 м. Знаете ли Вы, ДальнийВ, как была получена соответствующая оценка? (Вы можете не отвечать на этот вопрос, потому что я не знаю на него ответа, и не боюсь об этом сказать. А умеете ли Вы признать, что чего-то не знаете?)
    1. Мёрфи утверждает, что локация "Лунохода-2" его группой осуществлялась рутинно, то есть регулярно и без напряга. Согласны ли Вы, ДальнийВ, что, вопреки Вашей с Насенником вере, "Луноход-2" регулярно наблюдается?
    1. В источнике говорится о том, что 2000 фотонов от "Лунохода-1" было получено с первой попытки. Объясните, пожалуйста, ДальнийВ, почему отечественные бракоделы сочли это число откликом на один импульс? Сколько на самом деле лазерных импульсов дало около 2000 ответных фотонов? Вперед, коллега! Вы ведь не отрицаете реальность и работоспособность отражателя "Лунохода-1"? Поясните же, как в реальности его испрользуют.

https://glav.su/forum/1/682/messages/5293048/#message5293048

Liss

Разжился полным текстом оригинальной статьи Laser beam directed at the lunar retro-reflector array: observations of the first returns. Faller J,

Цитата: ДальнийВ от 29.05.2019 11:07:10 Понятно... не осилили значит простую методику вычисления по данным Фоллера указанных на стр. 173. Показываю на примере 21 строчки данной таблички. Разжился полным текстом оригинальной статьи Laser beam directed at the lunar retro-reflector array: observations of the first returns. Faller J, Winer I, Carrion W, Johnson TS, Spadin P, Robinson L, Wampler EJ, Wieber D. Science. 1969 Oct 3; 166 (3901): 99-102. Именно из нее была заимствована таблица результатов лазерной локации 1 августа 1969 г., воспроизведенная в Apollo 11 Preliminary Science Report (стр. 173), и именно она была основой для статьи в Scientific American, переведенной затем для УФН. Сравнение текстов показывает, что, например, фрагмент УФН-овской статьи

Цитата Заключительная серия из 120 импульсов, после различных регулировок, проведенных на месте, дала 100 возвратившихся сигналов, превышающих уровень фона. Таким образом, более 80% импульсов создавали различимые возвращающиеся сигналы.

не соответствует реальным результатам. В оригинале было

Цитата For the remaining 120 shots approximately 100 above-background counts were received. This represents a return expectation in excess of 80 percent and shows that all parts of the experiment were operating satisfactorily. _ Для оставшихся 120 импульсов было получено приблизительно 100 отсчетов выше уровня фона. Это соответствует ожиданию ответного сигнала выше 80% и показывает, что все части экспериментальной установки работали удовлетворительно.

Из статьи следует, что оставшиеся 120 импульсов – это никакая не заключительная серия. Всего в эксперименте 1 августа 1969 г. была 21 серия импульсов, суммарно 351 импульс. Первые 9 серий (162 импульсов) не дали отклика, отклик пошел с 10-й серии (20 импульсов), в рассмотрение приняли серии с 11-й по 21-ю (169 импульсов), из которых 27 импульсов забраковали из-за неверного выбора времени регистрации и 22 импульса (вся 19-я серия) из-за нацеливания телескопа на грунт. Вот после этого осталось 120 зачетных импульсов и примерно 100 фотонов над уровнем фона. Более того, в следующих строках статьи Фоллер и соавторы четко прописывают, почему они считают полученные отклики сигналом от отражателя:

Цитата Assuming a Poisson distribution of the recorded photoelectrons, we find that this corresponds to an average of 1.6 detectable photoelectrons per shot. This number is a lower limit to the true average since interference effects as well as guiding errors can be expected to have reduced the number of returns that were recorded. The strength of this signal and the lack of "spill" into adjacent channels clearly shows that the signal did not come from the "natural" lunar surface, the return from which would be distributed over about 8 μsec. _ Предполагая пуассоновское распределение записанных фотоэлектронов, мы находим, что это сооветствует среднему в 1.6 обнаружимых фотоэлектронов на импульс. Это число является нижним ограничением для истинного среднего, поскольку можно ожидать, что эффекты интерференции, а также ошибки гидирования уменьшили количество зарегистрированных откликов. Сила этого сигнала и отсутствие "перелива" в соседние каналы ясно показывает, что сигнал не пришел от "естественной" лунной поверхности, отклик от которой был бы распределен на протяжении примерно 8 мксек.

В действительности же пик отклика оставался неразмазанным при времени регистрации на канал 2 мксек и 1 мксек, а при времени 0.5 мксек трижды попал в один канал и дважды размазался по двум соседним каналам. Более того, номер "активного" канала смещался вправо примерно на единицу за 15 минут, примерно так же, как и у Кокурина. Причину такого сдвига времени регистрации относительно ожидаемого авторы также смогли объяснить. И разумеется, Кокурин и Фоллер использовали абсолютно одинаковый критерий – высокий пик шириной менее 0.5 мксек в ожидаемое время они признавали сигналом от отражателя. Никакие мифические10-100 раз неизвестно чего над чем даже не упоминались. Вот и вся история.

Продолжение:
https://glav.su/forum/1/682/messages/5329305/#message5329305


Виталий Насенник от 19.01.2020 18:05:32

В такой ориентации Л-1 угол падения лоцирующего луча на его УО составляет примерно 31,5 градуса.

Alexxey link

Напоминаю, что это всего лишь Ваше предположение, имеющее, к тому же, весьма неоднозначные основания (чтобы не сказать смехотворные). Например, на основании другого предположения — о том, что нерадивые конструкторы Луноходов два раза подряд (!) (на Луноходе-1 и Луноходе-2) зачем-то установили УО в заведомо нерабочее положение, потому что у них мол взаимодействие между отделами было не налажено. Это при том, что нам достоверно известно, что монтаж УО предполагал выбор его ориентации как по азимуту, так и по углу места, с учётом планируемого места высадки. На самом деле, нам достоверно неизвестно как реально были сориентированы УО на реальных лётных экземплярах Л-1 и Л-2, но что если, в свою очередь, предположить такое: а) конструкторы Луноходов всё же были не полные идиоты; б) они учли то обстоятельство, что, с одной стороны, Луноход нужно парковать на ночь в направлении на Восток для обеспечения зарядки батарей утром, с другой, что в основное своё рабочее время (лунной ночью) УО должен быть направлен на Землю; в) они имели все возможности для совмещения этих требований, заложенные в конструкцию?


Лунный лазерный дальномер заработает в России в 2024 году

ТАСС 14.01.2020
https://tass.ru/kosmos/7513063

Сам информационный телескоп введут в эксплуатацию на год раньше

Гендиректор корпорации "Системы прецизионного приборостроения" Юрий Рой в 2016 году сообщил ТАСС, что после модернизации телескоп Алтайского оптико-лазерного центра измерит расстояние до Луны с точностью в несколько миллиметров.

По его словам, измерения планируется провести с использованием уголковых отражателей на американских и советских космических аппаратах, находящихся на Луне: расстояние будет измеряться между ними и Алтайским центром.
Сам информационный телескоп введут в эксплуатацию на год раньше, его составные части уже изготовлены. Его монтаж, пусконаладочные работы и проведение госиспытаний пройдут с 2020 по 2022 годы.


вопрос: существуют ли наблюдения Л2 за время его работы, а если нет, то почему, и как на самом деле он был ориентирован (если был) в последние минуты перед отключением.
Никого не волнует, как дело было... Вынужден отвечать сам себе: да, существуют уже за две первые ночи, в январе и феврале 1973. В частности, имеется французско-американо-советская публикация за апрель 1973:
Analyse des premiers échos laser obtenus sur le réflecteur de Luna 21
Abalakin V.K., Calame O., Orszag A., Kokurin Iu.L., Mulholland J., Silverberg E.C.
Academie des Sciences (Paris), Comptes Rendus, Serie B - Sciences Physiques, vol. 276, no. 15, Apr. 9, 1973, p. 673-676.

The international program of lunar telemetry, which has been in operation for three and one-half years, is intended to supply basic information for study of the lunar motion and the internal physics of the moon and the earth, particularly with reference to movement of the pole and displacements of plates. Laser echoes were obtained on Jan. 23, 1973 from the French reflector placed on the moon by Luna 21. Two series of firings, made with a 3-J laser radiated by the 2.7-m telescope of the McDonald Observatory (Texas) made it possible to identify significant echoes of an intensity comparable to those obtained with the reflector set down by Apollo 15. The path time measurements are compatible with normal coordinates.

link
https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6237101f/f343.image

⚠️ **GitHub.com Fallback** ⚠️