§ 2. ДЕЙСТВИЕ СИСТЕМ ЛАЗЕРНОЙ ЛОКАЦИИ ЛУНЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Сеансы лазерной связи Земля — Луна — Земля проводились в течение четырех лет [4] в астрономической обсерватории МакДональда в Техасе на высоте 2080 м над уровнем моря. Каждый год проводилось около 350 сеансов. Благодаря очень хорошим условиям наблюдения и высокому качеству лазерной и оптической аппаратуры, мгновенное расстояние от Земли до Луны можно было определить с точностью 10—15 см. Таким образом, относительная точность измерений составляла примерно Подобные измерения

Таблица 31.1 (см. скан) Характеристики системы для лазерной локации Луны в обсерватории Мак-Дональда, США [4]

не только имеют важное значение для селенографии и геофизики, но позволяют также исследовать с большой точностью смещение земных континентов. Сеансы лазерной локации были начаты весной 1969 г. с помощью телескопа диаметром 2,7 м и лазерной

Таблица 31.2 (см. скан) Статистика лазерной связи Земли — Луна — Земля в период с 1 сентября 1970 г. по 31 августа 1972 г. на обсерватории Мак-Дональда, США [4].

Таблица 31.3 (см. скан) Характеристики системы для лазерной локации Луны в Крымской астрофизической обсерватории АН СССР [5]

системы, характеристики которой приведены в табл. 31.1. Сигнал с Земли направляли на три уголковых отражателя, доставленные на Луну космическими кораблями «Аполлон-11,14 и 15». За четыре года в направлении Луны было послано около 400 тысяч лазерных импульсов. За один сеанс, который обычно продолжался 45 мин, производилось около 600 «выстрелов» по Луне. Крупнейший отражатель, доставленный «Аполлоном-15», содержит 300 кварцевых призм со средним размером 38 мм.

Вода в атмосфере достаточно сильно поглощает излучение на некоторых длинах волн, в том числе 6942,15 А и 6943,8 А. Длина волны рубинового лазера (6943 А) попадает как раз в эту полосу

Рис. 31.3. Упрощенная оптическая схема установки для лазерной локации Луны, созданной в Крымской астрофизической обсерватории АН СССР [5].

поглощения. Сигналы, отраженные от Луны, чрезвычайно слабы, поэтому ежемесячно во всех сеансах, вместе взятых, регистрируется лишь около 400 фотоэлектронов! Некоторые периоды оказываются более удачными: регистрируется 6 фотоэлектронов на на 1 Дж энергии сигнала. Результаты двухлетних наблюдений представлены в табл. 31.2.

В СССР программа лазерной локации Луны осуществлена группой Кокурина и др. [5] на телескопе диаметром 2,6 м Крымской астрофизической обсерватории АН СССР. Сеансы проведены 5 и 6 декабря Отраженный сигнал регистрировался лишь в тех случаях, когда лазерный пучок освещал участки лунной поверхности, удаленные не более чем на 3—5 км от «Лунохода» (где находился уголковый отражатель, изготовленный в кооперации с Францией). Характеристики лазерной системы приведены в табл. 31.3, а упрощенная схема оптической и электронной аппаратуры на рис. 31.3. Расстояние до Луны определено с точностью до что представляет неплохой результат, учитывая кратковременность измерений.