Вернуться   Общая Астрономическая Конференция > Форумы общей направленности > Непознанное, необъяснимое, загадочное

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 27.12.2012, 11:44   #11
Виталий Насенник
Старожил
 
Регистрация: 18.08.2012
Адрес: Новосибирск
Сообщений: 124
По умолчанию Re: Лазерная локация Луны

Цитата:
Сообщение от Ernest Посмотреть сообщение
2.5 км на Луне это угол менее 2" с точки зрения земного наблюдателя, по сравнению с конечными размерами приемника в фокусе телескопа - мало значимая величина.
Да как же малозначимая, если пятно вообще не попадает на УО?!

Да, можно поиграться с настройками-юстировками, но это только гипотеза - об этом в статьях не упоминается, а самое главное - эта гипотеза не даёт ответа на вопрос "Почему публикуемые результаты на 4 порядка хуже теоретического расчёта?".
Виталий Насенник вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2012, 12:37   #12
igor_da_bari
ЗАБЛОКИРОВАН
 
Регистрация: 17.02.2009
Адрес: +55º43'58" | +37º42'40"
Сообщений: 6,668
По умолчанию Re: Лазерная локация Луны

Никто и никогда не затевал бы таких не слишком дешевых экспериментов, если бы все основные параметры не были просчитаны и как минимум оценены еще на стадии написания проекта. И все железо конструировалось (или выбиралось) на основе полученных чиселок. И мощность лазера, и размеры отражателя, и многое другое. Ошибка в 3-4 порядка, о которой тут говорится, почти наверняка привела бы к полному провалу эксперимента. И ее анализ в конце концов позволил бы обнаружить методические ошибки, если бы таковые имелись. Обычно это бывает так. И, более того, трудно себе представить, чтобы это могло было как-нибудь иначе.Иначе в этом мире вообще бы ничего не работало.

Но это, конечно, самый общий взгляд на проблему.

Конкретное же решение для того, кто вообще видит здесь какую-то прблему, чрезвычайно просто: связаться с любой из экспериментальных групп (или с несколькими), попросить у них информацию о расчетах интенсивности отраженного светового потока и сравнить результаты этих расчетов со своими и с экспериментальными данными. И сразу станет ясно - кто прав, кто неправ и кто в чем ошибся.

Вряд ли обсуждение на старлабском форуме может добавить какой-то ясности, поскольку людей, знакомых с тонкостями экспериментов такого рода, тут, мягко говоря, не очень много.

Я, например, совершенно уверен, что эксперимент начинался с подстройки, заключавшейся в поиске положения лазера и телескопа, соответствующих максимальному уровню сигнала. Автор темы уверен, что нет. А вот авторы эксперимента точно знают ответ на этот вопрос. Так почему бы не спросить у них?

Автор темы заявляет, что от лунного грунта света отразится и попадет на приемник на 3-4 порядка меньше света, чем от УО. А откуда эта цифра (1000-10000) взялась? Для того, чтобы ее вычислить, нужно хорошо знать как минимум:

1) Характеристики УО (никакой отражатель ведь не может быть сделан идеально и реальные УО вносят какой-то неизвестный нам вклад в расхождение пучка).
2) Характеристики лазера, в том числе и диаграмма направленности.
3) Усредненное альбедо лунного грунта на площадке диаметром 5 км вокруг данного УО.
4) Диаграмму рассеяния света от лазера лунным грунтом (скорее всего, рассеяние будет изотропным, но черт его знает).

Максимально точной и исчерпывающей информацией по п.1 и п.2 безусловно располагают только авторы эксперимента. Если к делу подходить серьезно, то стооило бы, по-моему, такие данные у них запросить.

И так далее...
igor_da_bari вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2012, 12:59   #13
igor_da_bari
ЗАБЛОКИРОВАН
 
Регистрация: 17.02.2009
Адрес: +55º43'58" | +37º42'40"
Сообщений: 6,668
По умолчанию Re: Лазерная локация Луны

И вот еще какое серъезное возражение против "гипотезы лунного грунта".

В эксперименте измеряются времена, причем с очень высокой (наносекундной и лучше) точностью, соответствующей точности измерения расстояний порядка сантиметров. Соответствующие временные распределения приводятся, к примеру, в статье Алешкиной.

Так вот ясно, что гипотетический совокупный отраженный сигнал от круга на лунной поверхности с диаметром 5 км был бы размазан по времени на порядки больше, чеи сигнал, отраженный от почти точечного УО. Рельеф и сферичность Луны обеспечивают разницу в расстоянии до различных точек лунной поверхности в пределах 5-км пятна как минимум десятки (если не сотни) метров (лень считать, честно говоря). А даже 10 метров - это уже разница в 30 наносекунд. Собственно, для того эксперимент и затевался, чтобы сантиметровые точности обеспечить.

Отсюда следует, что если все опубликованные на эту тему данные не являются полной и согласованной подтасовкой, осуществлявшейся на протяжении десятилетий несколькими экспериментальными группами из разных стран, то "гипотеза лунного грунта" просто ну никак не проходит.

Впрочем, подождем результатов расследования (если топикстартер захочет его провести, конечно)...
igor_da_bari вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2012, 13:26   #14
Виталий Насенник
Старожил
 
Регистрация: 18.08.2012
Адрес: Новосибирск
Сообщений: 124
По умолчанию Re: Лазерная локация Луны

Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
Никто и никогда не затевал бы таких не слишком дешевых экспериментов, если бы все основные параметры не были просчитаны и как минимум оценены еще на стадии написания проекта.
Ну это вообще не аргумент. Невероятная куча проектов затевалась исключительно заради освоения бабла. И тут чем дороже проект - тем интереснее. Скажем, в тех же США на создание тяжёлой МБР Peacemaker было освоено более триллиона долларов, а в результате - ничего. Ни ракет, ни заводов, где их могли бы произвести, ни кадров, которые могли бы их спроектировать.

Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
Автор темы заявляет, что от лунного грунта света отразится и попадет на приемник на 3-4 порядка меньше света, чем от УО.
Вы неверно поняли. Я утверждаю, что УО должен блестеть в 300 раз ярче грунта - это 2 порядка. Расхождение же с опубликованными данными гораздо сильнее - 4 порядка. Это можно объяснить тем, что лоцируется на самом деле грунт, а не УО. Отражение от УО очень компактно по времени, а отражение от грунта по времени размазано на десятки наносекунд из-за неоднородности рельефа местности, временной фильтр вырезает из этой пачки короткое окно, уменьшая количество детектируемых фотонов ещё на 2 порядка. При такой гипотезе опубликованные результаты совпадают с теоретическим расчётом.



Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
А откуда эта цифра (1000-10000) взялась? Для того, чтобы ее вычислить, нужно хорошо знать как минимум:

1) Характеристики УО (никакой отражатель ведь не может быть сделан идеально и реальные УО вносят какой-то неизвестный нам вклад в расхождение пучка).
Пожалуйста:


Ещё статья Фоллера и Уамплера.

Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
2) Характеристики лазера, в том числе и диаграмма направленности.
В разных экспериментах использовались разные лазеры с разными характеристиками.

Диаграмма направленности у лазера определяется не столько самим лазером, сколько искажениями, привносимыми атмосферой за счёт рефракции (атмосфера представляет собой выпуклую линзу) и турбулентности. Дифракционный предел роли не играет - при диаметре выходного пучка больше метра расходимость, обусловленная дифракцией, равная отношению длины волны к диаметру пучка, пренебрежимо мала - 0.05 угловых секунд за счёт дифракции, 1 угловая секунда за счёт турбулентности и 2 угловых секунды за счёт рефракции.

Описано в статьях Алёшкиной, Турышева, книге "Основы импульсной лазерной локации" В.И.Козинцев, М.Л.Белов, В.М.Орлов и др. под ред. В.Н.Рождествина.

Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
3) Усредненное альбедо лунного грунта на площадке диаметром 5 км вокруг данного УО.
4) Диаграмму рассеяния света от лазера лунным грунтом (скорее всего, рассеяние будет изотропным, но черт его знает).
Тоже не секрет. (Брюс Хапке. Оптические свойства лунной поверхности. Глава 5. Сборник "Физика и астрономия Луны" под ред. Зденека Копала)







Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
Максимально точной и исчерпывающей информацией по п.1 и п.2 безусловно располагают только авторы эксперимента. Если к делу подходить серьезно, то стооило бы, по-моему, такие данные у них запросить.

И так далее...
Ну не "безусловно" - в научных статьях должна быть приведена исчерпывающая информация, необходимая для понимания и воспроизводства результатов эксперимента. Это не атомная бомба, никаких секретов тут быть не должно. "У нас есть ТАКИЕ приборы, но мы вам про них не расскажем" - это ненаучно.

Первые эксперименты проводились около 40 лет назад. Не думаю, что существует возможность обращаться напрямую к авторам экспериментов.

Так что, посчитаем вместе?
Виталий Насенник вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2012, 13:38   #15
Виталий Насенник
Старожил
 
Регистрация: 18.08.2012
Адрес: Новосибирск
Сообщений: 124
По умолчанию Re: Лазерная локация Луны

Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
И вот еще какое серъезное возражение против "гипотезы лунного грунта".

В эксперименте измеряются времена, причем с очень высокой (наносекундной и лучше) точностью, соответствующей точности измерения расстояний порядка сантиметров. Соответствующие временные распределения приводятся, к примеру, в статье Алешкиной.

Так вот ясно, что гипотетический совокупный отраженный сигнал от круга на лунной поверхности с диаметром 5 км был бы размазан по времени на порядки больше, чеи сигнал, отраженный от почти точечного УО. Рельеф и сферичность Луны обеспечивают разницу в расстоянии до различных точек лунной поверхности в пределах 5-км пятна как минимум десятки (если не сотни) метров (лень считать, честно говоря). А даже 10 метров - это уже разница в 30 наносекунд. Собственно, для того эксперимент и затевался, чтобы сантиметровые точности обеспечить.

Отсюда следует, что если все опубликованные на эту тему данные не являются полной и согласованной подтасовкой, осуществлявшейся на протяжении десятилетий несколькими экспериментальными группами из разных стран, то "гипотеза лунного грунта" просто ну никак не проходит.

Впрочем, подождем результатов расследования (если топикстартер захочет его провести, конечно)...
Вы абсолютно правы! Именно учёт размывания отражённого пучка за счёт неровностей рельефа в сочетании с временнОй фильтрацией приводит расчётные значения в соответствие с опубликованными.

Кстати, насчёт сантиметровых точностей есть очень серьёзное возражение - неопределённость содержания водяного пара в атмосфере даёт неопределённость распространения света через атмосферу на уровне 0.5-0.8 нс, т.е. лучше 25 см измерять можно только при одновременном зондировании атмосферы для измерения содержания водяного пара вдоль пути прохождения луча, чтобы учесть эту задержку.
Виталий Насенник вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2012, 13:40   #16
igor_da_bari
ЗАБЛОКИРОВАН
 
Регистрация: 17.02.2009
Адрес: +55º43'58" | +37º42'40"
Сообщений: 6,668
По умолчанию Re: Лазерная локация Луны

Цитата:
Сообщение от Виталий Насенник Посмотреть сообщение
Так что, посчитаем вместе?
Нет, вместе с вами мы уже считали. У вас получилось 600 метров, а у меня 60.

И авторы отнюдь не делают никаких секретов ни из чего. Во всяком разе это ниоткуда не следует. Вы их просто не спрашивали пока. А вы возьмите и спросите... Между прочим, вы говорите о каких-то секретах, а сами ваши расчеты до сих пор не привели. Только говорите об их результатах, как о непреложной истине. И призываете посчитать вместе. Вы приведите ваши выкладки и покажите, в каком месте у вас расхождение с авторами эксперимента. И всех делов.

Кстати, диаметр пятна от лазера, оказывается, не 5км, а 6,5км. Так что ваши 60 метров таки в этом пятне потонули.

Википедия (http://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_L...ing_experiment) со ссылкой на <Seeber, Gunter. Satellite Geodesy 2nd Edition. de Gruyter, 2003, p. 439> и <Fred Espenek (August 1994). "NASA - Accuracy of Eclipse Predictions". eclipse.gsfc.nasa.gov. Retrieved 2008-05-04.>:

"At the Moon's surface, the beam is only about 6.5 kilometers (four miles) wide" (не 5км, а 6.5 км - то есть таки при всех даже самых гипотетических раскладах УО все же цеплялся)

"The reflected light is too weak to be seen with the human eye: out of 10^17 photons aimed at the reflector, only one will be received back on Earth every few seconds, even under good conditions." (вот в этих цифрах заложены тех. характеристики УО, известные авторам цитируемых работ, но неизвестные топикстартеру)

"In actuality, the round-trip time of about 2½ seconds is affected by the relative motion of the Earth and the Moon, the rotation of the Earth, lunar libration, weather, polar motion, propagation delay through Earth's atmosphere, the motion of the observing station due to crustal motion and tides, velocity of light in various parts of air and relativistic effects." (а это о тщательности расчетов, выполненных авторами эксперимента. Интересно, при подсчете кол-ва фотонов, которое должно придти в приемник, топикстартер учитывал поглощение в атмосфере Земли?)
igor_da_bari вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2012, 13:57   #17
Виталий Насенник
Старожил
 
Регистрация: 18.08.2012
Адрес: Новосибирск
Сообщений: 124
По умолчанию Re: Лазерная локация Луны

Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
Между прочим, вы говорите о каких-то секретах, а сами ваши расчеты до сих пор не привели. Только говорите об их результатах, как о непреложной истине. И призываете посчитать вместе. Вы приведите ваши выкладки и покажите, в каком месте у вас расхождение с авторами эксперимента. И всех делов.
Вы готовы перепроверить мои расчёты? ОК.

Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
(вот в этих цифрах заложены тех. характеристики УО, известные авторам цитируемых работ, но неизвестные топикстартеру)
Я Вам привёл ссылки на технические характеристики УО, даже на целую статью Фоллера и Уамплера, а Вы заявляете, что они мне неизвестны? Что Вы себе позволяете?

Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
Интересно, при подсчете кол-ва фотонов, которое должно придти в приемник, топикстартер учитывал поглощение в атмосфере Земли?)
Да, конечно. Я считал для Крымской астрофизической обсерватории, для неё публикуется коэффициент прозрачности атмосферы 0.73.
Виталий Насенник вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2012, 14:02   #18
igor_da_bari
ЗАБЛОКИРОВАН
 
Регистрация: 17.02.2009
Адрес: +55º43'58" | +37º42'40"
Сообщений: 6,668
По умолчанию Re: Лазерная локация Луны

Цитата:
Сообщение от Виталий Насенник Посмотреть сообщение
Да, конечно. Я считал для Крымской астрофизической обсерватории, для неё публикуется коэффициент прозрачности атмосферы 0.73.
В данном случае гораздо более важен, на мой взгляд, коэффициент рассеяния в атмосфере для данной длины волны. И индикатрисса рассеяния. Рассеяние должно внести серьезный вклад в рассеяние отраженного светового потока.

И - еще раз - диаметр пятна на Луне не 5 км, а 6.5 км. Или это не имеет значения?
igor_da_bari вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2012, 14:10   #19
Виталий Насенник
Старожил
 
Регистрация: 18.08.2012
Адрес: Новосибирск
Сообщений: 124
По умолчанию Re: Лазерная локация Луны

Будем считать для импульса 1 Дж YAG:Nd лазера (длина волны 1064 нм). Для другой энергии импульса или другой длины волны результаты пропорционально пересчитываются.

Итак, энергия одного фотона равна произведению частоты фотона на постоянную Дирака (в 2 пи раз меньше постоянной Планка) 1,054571628х10-34 Дж. Частота фотона однозначно связана с длиной волны в вакууме через скорость света. Для длины волны 1064 нм частота равна 281,9 ТГц. Энергия одного фотончика получается равна 2,973х10-20 Дж. Следовательно, в импульсе 1 Дж получается 3,3634х10^19 фотонов.

Всё верно?
Виталий Насенник вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2012, 14:14   #20
Виталий Насенник
Старожил
 
Регистрация: 18.08.2012
Адрес: Новосибирск
Сообщений: 124
По умолчанию Re: Лазерная локация Луны

Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
В данном случае гораздо более важен, на мой взгляд, коэффициент рассеяния в атмосфере для данной длины волны. И индикатрисса рассеяния. Рассеяние должно внести серьезный вклад в рассеяние отраженного светового потока.
1064 нм - это очень хорошая длина волны, она попадает в одно из окон прозрачности атмосферы, результаты должны быть даже лучше, чем для видимого диапазона, но я согласен посчитать в худшем случае.

Цитата:
Сообщение от igor_da_bari Посмотреть сообщение
И - еще раз - диаметр пятна на Луне не 5 км, а 6.5 км. Или это не имеет значения?
Тогда ещё хуже. Значит, УО на Луне совсем нет, раз такое пятно их обязано цеплять, а по результатам этого не видно.
Виталий Насенник вне форума   Ответить с цитированием
Ответ

Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход

Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Лунный вестник .. Silvester Астрономический наблюдательно-информационный портал 270 17.11.2017 14:38
Обзоры астро-книг на русском Olegus Полезное для астрономии 30 20.09.2012 10:38
Журнал наблюдений Луны XRUNDEL Астрономическая фотография 7 30.12.2006 12:59
ТОЧНЫЕ данные солнца и луны для Москвы? Игорь_Люберцы Общий форум любителей астрономии 0 11.02.2005 20:12


Часовой пояс GMT +4, время: 11:57.


Powered by vBulletin® Version 3.8.4 Copyright ©2000 - 2017, Jelsoft Enterprises Ltd.