Vedci poprvýkrát úspešne získali späť odrazené laserové signály z Mesiaca

Už od roku 2009 vysielajú vedci laserové impulzy na sondu LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), ktorej úlohou je mapovať povrch Mesiaca a hľadať vhodné miesta pre pristátie modulu s ľudskou posádkou. Najbližšie pristátie ľudskej posádky na Mesiaci nás čaká už o pár rokov, keďže NASA totiž podpísala kontrakty s tromi americkými spoločnosťami na vývoj lunárnych pristávacích systémov, ktoré dopravia astronautov na Mesiac už do roku 2024.

Portál Sciencealert informoval, že okrem spomínaných povinností zohráva sonda LRO dôležitú úlohu aj v laserových experimentoch. So sebou totiž nesie aj špeciálny reflektor s rozmermi 15 x 18 x 5 centimetrov určených na odraz laserových impulzov. Vzhľadom na malé rozmery reflektoru a vzdialenosť, v ktorej sa od Zeme nachádza (384 400 km), bolo ešte donedávna pre vedcov nemožné odraziť a spätne zachytiť vyslané laserové impulzy.

Odraz laserových impulzov sťažuje atmosféra

Odraz laserových impulzov im navyše sťažujú aj rôzne atmosférické javy a postupný útlm elektromagnetických vĺn. Laserové experimenty, pri ktorých sa vedci pokúšajú spätne zachytiť odrazené lúče, prebiehajú už od roku 2009, kedy sa sonda LRO poprvýkrát dostala na orbitu Mesiaca.

Všetky pokusy NASA zasiahnuť reflektor pomocou zeleného viditeľného žiarenia boli neúspešné. Prvý úspech NASA zaznamenala až 4. septembra 2018 po tom, čo nadviazala spoluprácu s vedcami z univerzity Côte d’Azur vo Francúzsku. Tí namiesto laseru vysielajúceho impulzy zeleného viditeľného svetla, vyvinuli laser s infračerveným svetlom, ktoré oveľa efektívnejšie prechádza atmosférou našej planéty.

Prvé úspechy vedci zaznamenali až v roku 2018

Vedci v roku 2018 počas dvoch 6-minútových relácií zaznamenali až 67 úspešných odrazov infračerveného svetla. Ďalšie úspešné odrazy zaznamenali 23. a 24. augusta 2019 s tým rozdielom, že tentokrát nečakali na správny okamih, kedy bude sonda natočená smerom k našej planéte, ale sami sondu LRO nasmerovali k Zemi, čím demonštrovali, že laserové experimenty je možné prostredníctvom spomínanej sondy uskutočňovať takmer kedykoľvek. Podrobný priebeh a dosiahnuté výsledky z uvedených experimentov vedci publikovali v žurnále Earth, Planets and Space.

Zobraziť celú galériu (5)

Portál Phys upozornil že, napriek tomuto obrovskému úspechu vedci zostávajú sklamaní, nakoľko z desiatok tisícov vyslaných impulzov dokázali na laserovej pozorovacej stanici vo francúzskom Grasse zachytiť iba 200 fotónov. Avšak aj toto nepatrné množstvo poukazuje na sľubné využitie infračerveného lasera na presné sledovanie obežných dráh Zeme a Mesiaca.

Úspech experimentu tiež znamená prísľub do budúcnosti, kedy by tieto špeciálne odrazové reflektory mohli byť upevnené na medziplanetárnych sondách, prostredníctvom ktorých by sme mohli presne zmerať obežné dráhy planét slnečnej sústavy.

Laserové reflektory sa nachádzajú aj na Mesiaci

Experiment tiež poskytuje úplne novú metódu overovania teórie hromadenia lunárneho prachu na povrchu Mesiaca. Teória vychádza z laserových experimentov, ktoré prebiehajú už viac ako polovicu storočia. Konkrétne ide o experimenty, v ktorých vedci vysielajú laserové impulzy na reflektory nachádzajúce sa na povrchu Mesiaca.

Tie na jeho povrch umiestnili posádky Apolla 11, 14 a 15 v rokoch 1969, 1971 a 1973. Okrem reflektorov misií Apolla sa na povrchu nachádzajú aj  dva ruské reflektory. Tie na Mesiac dopravil rovery Lunochod 1 a Lunochod 2 v roku 1970 a 1973.

Všetky misie boli pritom zachytené aj na kamerový záznam, ktorý nedávno vylepšila umelá inteligencia. Výsledok si môžeš pozrieť na tomto odkaze.

NASA na svojich stránkach informuje, že celkovo sa na Mesiaci nachádza 5 špeciálnych odrazových reflektorov. Dva z nich sú vyrobené zo 100 , dva zo 14 a jeden z 300 zrkadiel, ktoré vedci nazývajú „rohové kocky“.

Spomínané laserové reflektory pomohli vedcom určiť vzdialenosti medzi povrchom Zeme a Mesiaca s odchýlkou iba niekoľko milimetrov. Vďaka týmto meraniam tiež vieme, že Mesiac sa každý rok od Zeme vzďaľuje o 3,8 centimetra a jeho jadro je tekuté.

Detailný záber reflektoru na Mesiaci. NASA

Nachádza sa v tekutom jadre aj pevný materiál?

Vedcov však zaujíma aj otázka, na ktorú zatiaľ nemajú odpoveď. Nachádza sa v tekutom jadre aj pevný materiál? Ak áno, znamenalo by to, že Mesiac mal niekedy v minulosti svoje vlastné magnetické pole, ktoré postupom času úplne zmizlo.

Na potvrdenie toho, či má Mesiac vo svojom tekutom jadre aj pevný materiál však vedci potrebujú uskutočniť merania s oveľa väčšou presnosťou ako teraz. Tú však nastáva kameň úrazu, pretože svetlo odrážajúce sa z reflektorov časom zoslablo iba na desatinu pôvodnej hodnoty.

Stále nám nie je celkom jasné, prečo k takémuto markantnému zoslabeniu odrazeného svetla došlo. Najčastejšie ale toto zoslabenie vysvetľujú už spomínanou teóriou, podľa ktorej sa na Mesiaci neustále zväčšuje množstvo lunárneho prachu.

Laserové experimenty tiež môžu potvrdiť, respektíve vyvrátiť aj novú teóriu o povode vzniku Mesiaca, ktorá naznačuje, že vrstva pod jeho povrchom je oveľa bohatšia na kovy, ako sa doteraz predpokladalo, a tým poskytuje nové poznatky, ktoré by mohli spochybniť pochopenie procesu vzniku Mesiaca.

Čítajte viac z kategórie: Novinky