Raumcon
Astronomie => Fragen und Antworten: Astronomie => Thema gestartet von: stef_germany am 17. März 2009, 23:01:31
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Hallo :),
Auf dem Mond wurden ja so Spiegel aufgestellt, um durch die Laufzeit eines Lichtsignals die genaue Entfernung vom Mond zur Erde zu messen. Diese Spiegel sind ja relativ klein, wie schafft man es dann, diese so genau mit einem Laser zu treffen? Ist es überhaupt möglich einen stark gebündelten Laser auf eine so kleine Stelle in so großer Entfernung zu fokkusieren? Wirken sich da nicht schon quantenmechanische Effekte (unschärfe) aus?
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Hallo und auch dir ein Willkommen bei uns.
Ein Laserstrahl bleibt nicht gebündelt, sondern fächert auf. Auf überschaubaren Distanzen ist das nicht spürbar, auf der Entfernung Erde-Mond hingegen schon. Man muss also nicht einen winzigen Punkt auf die Spiegel ausrichten, sondern eher "grob" Richtung Mond oder Landestelle zielen.
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Naja, ganz so grob ist es nicht. Ich hatte mal einen Bericht im TV gesehen über eine Stelle in den USA, die regelmäßige Messungen durchführt.
Soweit ich mich erinnere war der Duchmesser des Lichtkreises auf dem Mond noch deutlich unter einem Meter.
Da hat mich die Erinnerung wohl doch ziemlich getäuscht (siehe Gertruds Beitrag). ;)
GG
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Hallo Zusammen,
hier habe ich einen Link zur besseren Erklärung des Verfahrens.
http://tau.fesg.tu-muenchen.de/~fesg/web/forschung/llr/llr.php (http://tau.fesg.tu-muenchen.de/~fesg/web/forschung/llr/llr.php)
einen Auszug aus dem Artikel
Die heute eingesetzten Nd:YAG-Festkörperlaser werden mit einer Pulsfolgefrequenz von 10 Hz betrieben, so daß während der Laufzeit eines Pulses von 2.55 Sekunden rund 25 Pulse unterwegs sind
Die hohe Sendeleistung nötig, da die nicht zu vermeidenden Strahlaufweitung die Photonen auf eine Fläche von rund 20 km2 auf der Mondoberfläche verteilt werden. Dieser ausgeleuchteten Fläche steht die geringe wirksame Reflektorfläche von ca. 1 m2 gegenüber.
Die Atmosphäre stellt ein beträchtliches Hindernis dar.
Es führt die Luftunruhe zu Wellenfrontverschiebungen des Sendesignals und damit zu einem Herumtanzen des ,,Lichtflecks'' auf der Mondoberfläche.
unten aus dem Artikel zitiert.
Außer den Laufzeiten und Epochen werden auf den Bodenstationen meteorologische Daten wie Temperatur, Feuchte und Luftdruck gemessen, um auf Pulsausbreitung im Vakuum reduzieren zu können. Aber auch das auf dem Signalübertragungsweg Erde-Mond bestehende Gravitationspotential vor allem der Sonne verlängert die Laufzeit und führt zur Strahlkrümmung, was gegenüber der Pulsausbreitung im feldfreien Vakuum mehrere Meter ausmacht. Das zwingt dazu, auch die Pulsausbreitung konsistent in nach-Newton'scher Näherung der Einstein'schen Gravitationstheorie zu behandeln
dort wird auch das Meßproblem genau beschrieben.
Die verbesserte Instrumentenausstattung macht eine Genauigkeit von 5 mm möglich.
der Artikel ist sehr umfangreich und mit Diagramme versehen.
Gertrud
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Hallo,
ich hatte heute einen ähnlichen Artikel gefunden, konnte aber aus dem Büro nichts schreiben. Die Auffächerung ist also deutlich, auch wenn ich mehr erwartet hätte, aber das Springen des Zielpunkts durch das Flimmern der Atmosphäre ist auf diese Entfernung das größte Problem
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Wie kann man auf dem Mond mit einem Laser einen bestimmten Punkt treffen, wo sich doch die Erde weiterdreht und damit der Laserstrahl wohl auch weiterschwenkt und sich auch der Mond weiterbewegt? Der Laserstrahl ist 1,5 Sekunden unterwegs. Wie aus einem fahrenden Zug einen Schuß auf ein sich bewegendes Ziel abgeben.
Dazu kommt, dass man eigentlich nur sehr grob das Ziel auf dem Mond anvisieren kann.
bombat
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Wie kann man auf dem Mond mit einem Laser einen bestimmten Punkt treffen, wo sich doch die Erde weiterdreht und damit der Laserstrahl wohl auch weiterschwenkt
Nun man, kann ja eine Nachführung die genau die Bewegung relativ zum Mond ausgleicht benutzen. Zudem hat der Laserstrahl auch eine Divergenz d.h. er wird auch Kegelförmig breiter (bis zum Mond ist es ein ganzes Stück - nicht wie nur bis zum Nachbarhaus ;) ). Die dort platzierten Reflektoren (http://de.wikipedia.org/wiki/Lunar_Laser_Ranging) haben "Katzenaugen" die das Licht in die gleiche Richtung Reflektieren. Also es scheint zu klappen und sie bestimmen die Erde-Mond Endfernung auf cm genau.
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Bei der Auffächerung des Laser gehe ich gedanklich durchaus mit, auch weil ich es im Lexikon gelesen habe.
Jedoch habe ich meine Probleme mit der Nachführung, da ja wohl nur kurze Impulse, wie eine Gewehrkugel, gesendet werden. Das Verhalten des Impulses auf dem Weg zum Mond wäre dann genauso, wie bei der Gewehrkugel, also vorbei am angezielten Punkt, weil man nicht genau den Vorhaltepunkt berechnen kann. Zurück kommt genau dieser Effekt noch einmal zum Wirken und bedeutet, wenn wirklich getroffen wurde, dass das Ziel auf der Erde genauso verfehlt wird, weil ja nicht vorgehalten werden kann aufgrund der direkten Reflektion. Oder liege ich da falsch?
"If We Are Alone in the Universe, Then It Is an Awful Waste of Space." C.Sagan
und die grobe Übersetzung
"Wenn wir allein sind im Universum, dann ist es eine schreckliche Verschwendung von Speicherplatz"
Warum diese Bemerkung?
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Offensichtlich liegst du falsch, denn diese Messungen werden ja erfolgreich durchgeführt. Allerdings ist das Ganze eine hochkomplizierte Angelegenheit, und die Astronomen müssen mit Hilfe statistischer Methoden verifizieren, ob sie neben den zufällig auftreffenden Photonen auch welche messen, die aus diesem Laserstrahl stammen. Manchmal klappt es auch gar nicht, und etwa der Reflektor von Lunochod 2 wirft sehr wenige Photonen zurück. Bei bestimmten Sonnenständen ist dieser Reflektor sogar fast sicher unbrauchbar. Deswegen war man ja auch so froh, als der Lunar Reconnaissance Orbiter Fotos gemacht hatte, auf denen man Lunochod 1 erkennen konnte, dessen genaue Position auf der Oberfläche unbekannt gewesen war. Nach ca. 40 Jahren ist dieser Reflektor nun also wieder verwendbar.
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Auch die Reflexion an einem beinahe perfekten Spiegel ist nicht auf unendlich viele Stellen genau. Es gibt eine gewisse Auffächerung. So ist dies auch bei den eingesetzten Prismen, die mit Totalreflexion arbeiten.
Von der Erde zum Mond fächert der Laserstrahl auf 20 km² auf, zurück empfängt man Photonen auf einer noch größeren Fläche, einige Hundert Quadratkilometer. Den Detektor treffen nur einzelne Photonen. Bei einem Großteil der Einzelimpulse kommt auch gar kein Photon auf den Detektor zurück, wenn ich das richtig verstanden habe. Man misst dann pro Nacht mehrere Stunden lang, um zu einem vernünftigen Ergebnis zu gelangen.
Zudem muss das Photon von den anderen unterschieden werden, die massenhaft vom hell beleuchteten Mond kommen. Auch Streulicht aus der Atmosphäre kann stören. Die ganze Sache ist eine komplizierte Aufgabe, die man aber seit 1969 recht gut im Griff hat, heute von mehreren Standorten weltweit und höherer Genauigkeit.
Da man immer die gleiche Messmethode verwendet, kann man aus den Laufzeitunterschieden auf Änderungen im Abstand von Mond und Erde aber auch auf die Geschwindigkeit der Kontinentaldrift auf der Erde rückschließen.
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Da habe ich noch etwas gefunden: http://de.wikipedia.org/wiki/Entfernungsmessung#Entfernung_des_Mondes (http://de.wikipedia.org/wiki/Entfernungsmessung#Entfernung_des_Mondes)
So konnte z. B. festgestellt werden, dass sich der Mond um etwa 3,8 cm pro Jahr von der Erde entfernt.
und
Mit dem 3,5-Meter-Teleskop der Apache-Point-Sternwarte in New Mexico liegt seit 2006 die Genauigkeit der bisher gesammelten Daten im Millimeterbereich.
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Nach der Darstellung von "GG" könnte man die damalige Darstellung der "Einfachheit" der Laserentfernungsmessung durchaus anzweifeln, was wiederum die sofortige Funktionalität in Frage stellt, wie es in einem Film dargestellt wurde.
Impuls absenden und 3 Sekunden später sofortiger Rückkehrimpuls.
Zittat von "GG"
Von der Erde zum Mond fächert der Laserstrahl auf 20 km² auf, zurück empfängt man Photonen auf einer noch größeren Fläche, einige Hundert Quadratkilometer. Den Detektor treffen nur einzelne Photonen. Bei einem Großteil der Einzelimpulse kommt auch gar kein Photon auf den Detektor zurück, wenn ich das richtig verstanden habe. Man misst dann pro Nacht mehrere Stunden lang, um zu einem vernünftigen Ergebnis zu gelangen
Nun gut, lassen wir das. Die Messung ist möglich. Reicht mir.
Ne!!! Doch nicht! Neue Antwort.
bombat
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Es gibt eben in der Astronomie oder Raumfahrt heute kaum noch Messverfahren, die nicht an die Grenzen der normalen Vorstellungskraft stoßen. Selbst mit preiswerten Amateurteleskopen und relativ normalen Kameras sowie ein wenig Mechanik kann man faszinierende und farbige Bilder von astronomischen Objekten machen, die man weder mit dem bloßen Auge noch mit einem guten Fernglas sehen kann. Auch unsere heutigen Computer sind ein Beispiel dafür. Kaum jemand kann sich vorstellen, wie man mit ein paar Milliarden Schaltern und Drähten ein so vielseitiges und unterhaltsames Gerät realisieren kann. :)
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An die Modertoren: Bitte Threat mit diesem zusammenführen: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=5065.0 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=5065.0) und diese Meldung löschen :)
Dort fand ich auch diesen Link http://www.fesg.bv.tum.de/91872--%7Efesg%7Eforschung%7Ellr.html (http://www.fesg.bv.tum.de/91872--%7Efesg%7Eforschung%7Ellr.html)
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Danke für den Hinweis, Major_Tom, ist erledigt :)
Ich werde deinen Post aber nicht löschen, der Link kann ja gerne hier stehen bleiben ;)
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Ich muß nochmal nachhaken! Es steht ja nicht nur ein Reflektor, sondern 5 von den Apollomissionen, auf dem Mond. Jeder hat einen anderen Abstand zur Erde, besser zum Sender.
Wer weis denn, welcher Reflektor gerade, durch die Auffächerung des Laserstrahles, getroffen wurde? Oder sogar zwei. Niemand!
Frage: Wird durch diese Möglichkeit die Messung der Entfernung Erde-Mond mit der Genauigkeitsangabe von cm nicht absurd. Eigentlich völlig unmöglich??????
:-X :-\ :'( :( :o
bombat
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Das geht ziemlich gut ;)
Der Laserstrahl fächert sich ja auf 20 Quadratkilometer etwa auf, die Reflektoren haben aber Abstände von hunderten Kilometern. Da kann man schon exakt bestimmen, welchen man anvisiert.
PS: Wenn du zitierst, nimm doch die Zitat-Funktion, die du bei jedem Beitrag siehst. Die Schriftgröße, die du gern nimmst, sieht nicht so toll aus :)
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Ne! Das kauf ich so nicht ab. Denke an die ständige Bewegung des Mondes um die Erde und der Erddrehung. Das sind zwei verschiedene Winkelgeschwindigkeiten, sonst wäre es ja eine geostationäre Bahn. Zwar in die gleiche Richtung, aber eben unterschiedlich und weiter gibt es verschiedene Angaben zur Auffächerung. ;)
Ich habe im Lexikon Angaben gefunden, wo man von 1m Teleskopausgang auf 250m auf dem Mond kommt. Bleibt als größter Unsicherheitsfaktor der Einfluß der Erdatmosphäre. Wobei bei dieser sehr kleinen Fläche auf dem Mond dann Dauerfeuer gegeben werden müßte, um überhaupt einen Spiegel mal zu treffen bei minimalsten Winkeländerungen des Senders zur Suche eines Spiegels. Ob man diese kleinsten Winkeländerungen beherrscht???? :-\
bombat
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Dies ist ein Forum interessierter Laien, bombat, nicht in erster Linie von Fachleuten. Bessere Antworten darfst du hier nicht erwarten. Und wie dir bereits mitgeteilt wurde, ist es extrem aufwändig, diese Messungen durchzuführen, und zuweilen gelingen sie auch nicht. Ot genug sind die Wissenschaftler aber erfolgreich. Das wird dir genügen müssen.
Oder beharrst du weitherhin auf deiner Position, die man als "Ich verstehe es nicht, also kann es nicht funktionieren!" zusammenfassen könnte?
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Ob man diese kleinsten Winkeländerungen beherrscht???? :-\
Ja tut man, deshalb funktioniert das ja auch ;)
Aber du hast schon recht, das ist ziemlich anspruchsvoll
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Also, nach meinen Berechnungen ergibt sich bei einer Fläche mit einem Durchmesser von 2000 km und rund 380.000 km Entfernung Erde-Mond ein Öffnungswinkel von 0,3 Grad. Bei 200 km Durchmesser kommt erst mal eine Null nach dem Komma.
Das heißt für mich, der Sender müßte bei 20 km Durchmesser der Auftrefffläche des Laser mit einer Genauigkeit von 0,003 Grad genau bei ständiger Nachführung ausgerichtet werden, um das Ziel zu treffen. Das ist die notwendige Genauigkeit, um eine Auslese eines einzelnen Reflektors auf dem Mond von 5 Apolloreflektoren zu erreichen.
Oder meine Berechnungen sind falsch, was zu beweisen wäre.
;) ;) ;)
bombat
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0,003 Grad genau bei ständiger Nachführung ausgerichtet werden, um das Ziel zu treffen.
Ich geh mal davon aus, dass das stimmt. 0,003 Grad entsprechen 10,8 Bogensekunden. Wenn ich mich nicht irre erreichen bereits Amateurteleskope eine Einstellgenauigkeit von unter 1 Bogensekunde. Daran scheitert das also nicht ;)
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Nach meinen Nachforschungen liegt die Genauigkeit wohl sogar bei 0,4 Bogensekunden. ;)
Das war es eigentlich, was ich in Erfahrung bringen wollte. Ich wußte nicht wo ich suchen sollte.
So ging es am Besten.
Danke! :-* :) ::)
bombat
Zusatz: 03.10. 2011 12:47
Aus der WEB-Seite meines Nachfolgers kann man entnehmen, das die Messung der Entfernung Mond-Erde wohl doch nicht so einfach ist, weil Störfaktoren dort genannt werden, die ich noch garnicht kannte und das korrekte Zielen beeinflussen. Völlig unabhängig von der Bogenwinkelgenauigkeit der Lasersender und Teleskope. Sollte mal jeder selbst, bei Interesse, lesen.
Ich möchte frühere Fragen nicht wieder Aufwärmen. 8)
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Bei der TU München wird angegeben, dass man für diese Messungen eine Ausrichtgenauigkeit von 2 Bogensekunden benötigt. Das gab es eben schon in den 1960er Jahren, heute erst recht. Unser Amateurteleskop kann das im Übrigen auch.
http://www.fesg.bv.tum.de/91872--~fesg~forschung~llr.html (http://www.fesg.bv.tum.de/91872--~fesg~forschung~llr.html)
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Ich habe in einer Beschreibung für Lasermessung gefunden, dass man überhaupt keinen Reflektor gebraucht.
Lesch, als anerkannter "Weltraummotorator", hat selbst die Mondoberfläche als ausreichend betrachtet für eine Laservermessung. Wieso dann der Rummel um die Spiegel von Apollo?
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Gib bitte mal die Quelle an. Das möchte ich nachlesen. Er wird die Aussage ja begründet haben und nicht einfach im Raum stehen lassen.
Gründe für Reflektoren:
- Man vermisst einzelne, klar definierte Punkte mit bekannten Reflexionseigenschaften auf der Oberfläche, nicht eine raues und unebebenes Gebiet "irgendwo" auf der Oberfläche.
- Man bekommt überhaupt eine nennenswerte Intensität an ausgesandten Photonen zurück, die nicht im Rauschen untergehen.
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Sag jetzt bitte nicht, dass du bei den Verschwörungstheoretikern (Gernot Geise et.al.) warst, wo Harald Lesch im falschen Zusammenhang und falsch zitiert wird, um zu beweisen, dass man für diese Messung keine Reflektoren bräuchte und deswegen die Mondlandungen gefälscht sind ... ??? ::)
Harald Lesch hat das nicht gesagt. Er hat gesagt, dass der Mond einfach viel Licht reflektiert, in der Summe der gesamten sichtbaren Hemisphäre. Dabei ist die Oberfläche an sich sogar sehr dunkel und wirft pro Quadratmeter wenig Licht zurück.
Das wird von Geise in den Zusammenhang gebracht, man bräuchte offenbar keine Reflektoren für die Lasermessung, weil der Mond ja "so hell wäre" ... er "zitiert" Lesch komplett falsch und unseriös.
Das ist mal unsaubere "Wissenschaft" ...
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Es gibt keine "Link" dazu. Es ist der Strafzettel der Polizei wegen Geschwindigkeitsüberschreitung.
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Was? ???
Du gibst Lesch an. Bitte belege das doch. Das was ich unter den Stichworten gefunden habe, ist eine sehr unsaubere Quelle.
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Sag jetzt bitte nicht, dass du bei den Verschwörungstheoretikern (Gernot Geise et.al.) warst, wo Harald Lesch im falschen Zusammenhang und falsch zitiert wird, um zu beweisen, dass man für diese Messung keine Reflektoren bräuchte und deswegen die Mondlandungen gefälscht sind
Steht Geise unter "Leseverbot"? Ich bin kein VT. Das, was ich gedanklich mache, ist bisher immer eine Gegenüberstellung gewesen und wird es bleiben. VT wie die scheinbare Realität haben in den Darstellungen Lücken, die ich versuche für mich zu füllen. Ist das so schlimm? Ob ich mich nun VT anschließe oder anderen Dokumentationen vertraue, ist doch eigentlich meine Angelegenheit. Eines habe ich seit langem erkannt, VT und Realwissenschaftler sind sich spinnefeind.
An einem Tisch sind sie wohl nie zu bringen. :-[
Und wenn ich als Leie in einem Forum ein Thema aufgreife und meine "Kenntnislücken" offenlege, dann ist das doch sicher auch nicht der Punkt, wo man mich zu den VT zählen muß? :-[
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Es geht nicht um ein "Leseverbot". Aber, es geht um die Einordnung und Wiedergabe dessen, was man (dort) liest. Du hast geschrieben:
Lesch, als anerkannter "Weltraummotorator", hat selbst die Mondoberfläche als ausreichend betrachtet für eine Laservermessung.
Genau das hat Lesch nicht gesagt. Was dort geschrieben und zusammengesetzt wurde, ist absolut unseriös. Lesch hat nirgendwo gesagt, dass man keine Reflektoren braucht. Er argumentiert (wenn man sich seinen Beitrag direkt und selbst anschaut) mit der Helligkeit der Oberfläche an einer ganz anderen Stelle, nämlich: Dass man auf den Bildern der Astronauten keine Sterne sieht. Geise kombiniert diese Aussage Leschs mit seiner eigenen Argumentation gegen Reflektoren (sind ja offenbar unnötig und daher nicht-existent ...).
Daher ist diese Quelle nicht akzeptabel und belegt nichts.
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Auf meinen Strafzettel will wohl keiner eingehen?
Da war kein Reflektor im Spiel. ;)
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Eine einfache Darstellung der Reflektion, für mich. 8)
Wenn ich etwas sehe, dann reflektiert das Objekt Licht in meine Richtung ab. Nehme ich eine Taschenlampe, dann strahlen alle beleuchteten Objekte in meine Richtung Licht ab, die ich sehe.
Den Mond sehe ich. Also strahlt er Licht in meine Richtung ab, auch mein Taschenlampenlicht (extrem betrachtet). Warum nicht das Laserlicht genauso für Messungen?
Für mich ist ein Laserstrahl eine sehr starke Lichtquelle für die "Beleuchtung" des Mondes und er strahlt das Licht des Laser einfach wie ein beleuchtetes Objekt zurück. Oder?
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Hallo Freunde,
die Albedo (Rückstrahlfähigkeit) des Mondes wurde gern mit der eines dreckigen Kohlehaufens verglichen.
... so gewaltig ist das nicht!
Zum Messen braucht man einen Maßstab, Lineal, Elle, Meilensteine, ... dass ist monochromatisches, gern auch noch kohärentes Licht, ...
So weit ich weiß, wird regelmäßig noch von Frankreich aus mit einer LASER-Kanone ein grüner Lichtblitz (Schuß) zum Reflektor Apollo xxx und hin und wieder zum französischen Reflektor der Lunochods gesendet, gewartet und langsam mitgezählt, bis das reflektierte Licht(leinchen) wieder auf die Erde plautzt.
Auf diese Weise ist ein erheblich genaueres Bild über die doch komplizierten Bewegungsvorgänge des Erd mondes auf Mutter Erde selbst entstanden, ... und nur weil man die Wellenlänge und die Lichtgeschwindigkeit als Maßstab gut kennt, aber zum anderen auch "Atom"-Uhren hat.
Alles andere Licht, das als Reflektion des Lichtes von Sonne und Erde (da ist ja Tags über auch das Licht an), ist für eine Messung nicht zu gebrauchen und wird daher heraus-, also weg gefiltert.
Die Frage nach der Zahl der Fotonen bringt meines Erachtens nur dann etwas, wenn genügend davon über reproduzierbare Perioden da sind, man also die Wellenlänge "seines" Lichtes wiedererkennen kann.
Sonst hat man ein Lineal ohne Zahlen...
Gruß HausD
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wird regelmäßig noch von Frankreich aus mit einer LASER-Kanone ein grüner Lichtblitz (Schuß) zum Reflektor Apollo xxx
Wenn ich den dunklen Mond grün beleuchte, erscheint er grün am Himmel.
Der Mond ist ja sogar sichtbar allein durch das schwache Licht von der Erde.
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Hallo lieber bombat,
glaub mir, den . Licht"punkt" (-fleck) siehst Du nicht, da diese kleiner ist als der Mond, viiiiiel, vieeeel kleiner! Nicht mit bloßem Auge, nicht mit einem 8x10 Fernglas und auch nicht den sehr kurzen direkt in dein Auge fallenden zurückgeworfenen Strahl. Da hilft nur, einmal hinfahren nach Frkr. und selber sehen... und dann glauben, oder auch wissen.
Viele Grüße mit nach RF von HausD
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Zitier doch mal!
glaub mir, den . Licht"punkt" (-fleck) siehst Du nicht
von mir.
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Der Laser beleuchtet 1 cm² der Mondoberfläche in besagter Region mit durchschnittlich 0,0000000000025 W, die Sonne mit 0,14 W. Rate mal, wie viel Du von dem Licht des Lasers auf dem Mond sehen würdest, wenn Du dort ständest.
Zurück zur Erde kommt, wie bereits gesagt, weniger als 1 Lichtteilchen pro Quadratmeter. Pro Quadratzentimeter ist die Wahrscheinlichkeit für ein Lichtteilchen geringer als 1 Zehntausendstel.
Das Auge "sieht" aber erst ab 7 Lichtteilchen (auf die gleiche Stelle der Netzhaut) überhaupt etwas.
Dies bedeutet, dass Du von dem reflektierten Licht in Deinem ganzen Leben nie etwas sehen wirst, da das Auge nach ca. 1/25 Sekunde das Gesehene weiterleitet und nicht das Licht über Minuten oder Stunden sammeln kann (wie eine Kamera bei Langzeitbelichtung).
Nur dann, wenn Du auf der Nachtseite des Mondes stündest, der Laserstrahl von einer dunklen Stelle der Erde losgeschickt würde und die Erde insgesamt dunkel ist (Neuerde), könntest Du (vielleicht) einen leichten grünen Schimmer sehen. (Bei ca. 1 Million Lichtteilchen pro 25stel Sekunde durch eine weit geöffnete Pupille und etwa 3 Millionen grünempfindlichen Zäpfchen im Auge ist die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens 7 pro Laserimpuls auf dieselbe Stelle der Netzhaut treffen ein kleines Stück über Null.)
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Der Laser beleuchtet 1 cm² der Mondoberfläche in besagter Region mit durchschnittlich 0,0000000000025 W, die Sonne mit 0,14 W. Rate mal, wie viel Du von dem Licht des Lasers auf dem Mond sehen würdest, wenn Du dort ständest.
Wie kommt dann soviel "normales" Licht zurück? :-[
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Weil die Sonne eine unvergleichlich größere Lichtleistung hat als unser mickriger Laser. Kannst Du Dir das nicht selber denken? Die SONNE!!!!!!! Das ist ein Stern.
386 Quadrillionen (3,86 × 1026) W – ungefähre Strahlungsleistung der Sonne (Quelle: Wikipedia)
(Das ist das 2-Billiarden-fache der Leistung aller Kraftwerke in Deutschland. Hätte es diese Kraftwerke bereits bei Entstehen der Erde gegeben, so hätten sie in den 4,5 Milliarden Jahren weniger Leistung erzeugt, als die Sonne in einer Zehntelsekunde!!!)
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Weil die Sonne eine unvergleichlich größere Lichtleistung hat als unser mickriger Laser
Es geht mir doch nicht um die Sonne. Die Erde selbst strahlt soviel Licht aus, dass sie den Mond beleuchtet und er sichtbar ist dadurch, wenn der Mond nicht direkt von der Sonne beleuchtet wird. Ohne Laser.
Diese "Leistung" liegt bestimmt unter der Laserleistung.
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Diese Leistung liegt weit über der Laserleistung. Aber sie wird nicht auf eine Fläche von 20 km² fokussiert, sondern breit gestreut. Deshalb sieht man die Erde ja vom Mars aus.
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Das Licht das die Dunklen Teile des Mondes Beleuchtet ist aber zum größtenteil auch Sonnenlicht und kein Licht das durch die Erde erzeugt wird. Es wird einfach von der Beleuchteten seite der Erde zur dunklen seite des Mondes Reflektiert. Oder Langwelliges rotes Licht wird durch die ERdatmosphäre gebrochen und zum Mond hin gelenkt. Dies ist gut bei einer totalen Mondfinsternis zu sehen.
Siehe hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Erdschein (http://de.wikipedia.org/wiki/Erdschein)
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Neuer Versuch eines "abgestürzten" Beitrages.
In der Aufstellung der Reflektoren sehe ich nun keinen Sinn mehr. Jeder steht wo anders und nicht am nächsten Punkt zur Erde. Seine Höhe zur durchschnittlichen Höhe des Mondbodens ist unbekannt. Ein Bezug auf den Mittelpunkt des Mondes ist damit auch sinnlos.
Mein "Strafzettel" beweist mir, Reflektoren nicht nötig. Jeder Körper reflektiert Licht auf allen Wellenlängen.
Also auch der Mond. Jedes beliebige Objekt auf dem Mond könnte stärker reflektieren, als die Reflektoren.
Weis man wirklich genau, ob die Reflektion dann wirklich vom Spiegel kommt? Nein, sag ich.
Die Polizei weis auch nicht welches Teil ihr Laserlicht zurückwirft, aber sie schreiben mir einen anerkannten Strafzettel aus.
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Du widersprichst dir doch selbst!
Das Licht das die Dunklen Teile des Mondes Beleuchtet ist aber zum größtenteil auch Sonnenlicht und kein Licht das durch die Erde erzeugt wird. Es wird einfach von der Beleuchteten seite der Erde zur dunklen seite des Mondes Reflektiert. Oder Langwelliges rotes Licht wird durch die ERdatmosphäre gebrochen und zum Mond hin gelenkt. Dies ist gut bei einer totalen Mondfinsternis zu sehen.
Das Licht von der Erde ist doch sehr schwach gegenüber dem Sonnenlicht. Ich kenne jetzt nicht das Leistungsverhältnis, angestrahlte Erdbestrahlung zur zurückgeworfenen Strahlung. Weist Du es?
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Mahlzeit!
Natürlich werden diese Reflektoren gebraucht, denn der Abstand Erde - Mond wird nicht in km sondern in cm gemessen. Man kann also nicht irgend ein größeres Gebiet anstrahlen und messen. Aus diesem Grund weiß man z. B., daß sich der Mond jährlich um ca. 3,8 cm von der Erde entfernt (Quelle (https://secure.wikimedia.org/wikipedia/de/wiki/Mond#Vergr.C3.B6.C3.9Ferung_der_Umlaufbahn)). Desweiteren ist Licht nicht gleich Licht. Deshalb kann man das selbst ausgestrahlte und reflektierte Licht von anderen Lichtquellen unterscheiden. Da gibt es mehrere Möglichkeiten (z. B. Farbe, Modulation).
Dein Vergleich mit der Laser-Geschwindigkeitsmessung ist zwar durchaus legitim, aber er zeigt nur das Funktionsprinzip. Bei Präzision und Entfernung liegen jedoch Welten dazwischen.
Durch die vielen Reflektoren läßt sich auch die Libration des Mondes sehr exakt vermessen. Siehe dazu auch hier (https://secure.wikimedia.org/wikipedia/de/wiki/Mond#Rotation). Davon hatte ich früher keine Ahnung.
Auch ich habe die Weisheit nicht mit Löffeln gegessen. Deshalb ist mir das Internet und dort besonders die Wikipedia eine sehr große Hilfe. Und wenn sie nicht ausreicht finden sich dort fast immer weiter führende Links und Verweise zu anderen Wissensquellen.
Gruß
Peter
Nachträglicher Nachtrag: Laser-Licht unterscheidet sich sehr stark von "normalem" Licht: https://secure.wikimedia.org/wikipedia/de/wiki/Laser (https://secure.wikimedia.org/wikipedia/de/wiki/Laser)
Das von der Mondoberfläche reflektierte Laser-Licht unterscheidet sich vom von den Reflektoren kommende Laser-Licht.
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Nochwas vergessen: https://secure.wikimedia.org/wikipedia/de/wiki/Lunar_Laser_Ranging (https://secure.wikimedia.org/wikipedia/de/wiki/Lunar_Laser_Ranging)
Gruß
Peter
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Dein Vergleich mit der Laser-Geschwindigkeitsmessung ist zwar durchaus legitim, aber er zeigt nur das Funktionsprinzip. Bei Präzision und Entfernung liegen jedoch Welten dazwischen.
Also, hier widersprech ich mit aller anerkannter "Gewalt". Ein Prinzip, neu erfunden für die Raumfahrt? Doch eher umgedreht!!! ;)
Genutztes Wissen für den Altag aus der Weltraumforschung. Wenn ich mir die Entfernungen hernehme, aus denen die Geschwindigkeit mit schwachen Lasern ermittelt wird, hinter dem Komma, dann kann ich mir ungefähr ausmalen, wie hoch dafür die Technik für den Normalverbraucher schon entwickelt ist, und erst recht für die Raumfahrt.
Für mich ist eine spiegelabhängige Abstandsmessung Erde-Mond durch die bisher angeführten Argumente nicht mehr zu beweisen.
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In der Aufstellung der Reflektoren sehe ich nun keinen Sinn mehr. Jeder steht wo anders und nicht am nächsten Punkt zur Erde. Seine Höhe zur durchschnittlichen Höhe des Mondbodens ist unbekannt. Ein Bezug auf den Mittelpunkt des Mondes ist damit auch sinnlos.
Der Spiegel reflektiert gerichtet, die Mondoberfläche diffus. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein auf der Erde eintreffendes Lichtteilchen vom Reflektor kommt, ist deutlich höher. Empfängt man trotzdem ein Photon, das nicht vom Reflektor kommt, ist der Unterschied minimal, da es ja aus einen Bereich von 70 km² Umkreis stammt. Trotzdem kann man diese Photonen statistisch aussortieren, da Störsignale im Mittel gleich häufig auftreten, die gewünschten jedoch immer im selben Nanointervall.
Deshalb ist es zwingens notwendig, dass man viele Messungen durchführt. Pro Sekunde werden 10 Impulse abgeschickt. Bei einer Messzeit von mehreren Stunden kommen also etwa 100.000 Messversuche pro Nacht zusammen. Daraus gewinnt man dann einen sehr sicheren Wert im Zentimeterbereich (bzw. mittlerweile sogar darunter). Licht anderer Farben wird im Übrigen durch besondere Schmalbandfilter vorher aussortiert.
Die Messung wird vergleichbar, da man immer die selben Positionen auf dem Mond anvisiert. Also kann man z.B. sagen, dass sich der Mond von uns jährlich im Mittel um 3,8 cm entfernt. Dabei werden auch Störeinflüsse der Erdatmosphäre, das Rauschen in den Sensoren und relativistische Effekte berücksichtigt. Unsere Messverfahren sind eben heute sehr genau. Die technische Entwicklung hat aber auch eine Zeit gedauert.
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Mal ne sarkastische Frage: Hat jedes Photon ein Fähnchen bei, damit man weis, woher es kommt? :-*
Äh! Filterunabhängig natürlich. 8)
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Mal ne sarkastische Frage: Hat jedes Photon ein Fähnchen bei, damit man weis, woher es kommt? :-*
Hättest du mal etwas bei den Links geschmökert wüsstest du es (vielleicht).
Kleiner Hinweis: Das ist hier kein Chat! Meine Links sind von 11:44 und 11:57 MESZ. Und schon um 12:09 kippst du so einen Müll hier in's Forum ...
>:(
Und tschüsss!
Peter
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Die Photonen, die von der Erde abgeschickt werden, haben eine genau eingestellte Wellenlänge (Frequenz), Kohärenzlänge und Polarisationrichtung. Dadurch lassen sie sich von anderen Lichtteilchen ziemlich gut unterscheiden. Außerdem erwartet man das Photon in einem nur wenige Nanosekunden breiten Zeitabschnitt zurück.
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Deshalb ist es zwingens notwendig, dass man viele Messungen durchführt. Pro Sekunde werden 10 Impuilse abgeschickt. Bei einer Messzeit von mehreren Stunden kommen also etwa 100.000 Messversuche pro Nacht zusammen. Daraus gewinnt man dann einen sehr sicheren Wert im Zentimeterbereich (bzw. mittlerweile sogar darunter).
Also, das bestärkt mich sogar noch in meinen Annahmen. Weil es absolut unmöglich ist, in meinen "Augen" über Nacht den genau selben Punkt auf dem Mond anzupeilen. :P
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Mir wird das jetzt auch zu blöd. Wenn man nichts über wissenschaftliche Methoden weiß, kann man die Erklärungen auch nicht verstehen. Im Prinzip müsste bombat auch die Existenz von Navigationsgeräten anzweifeln, da sie nach ähnlichen Prinzipien arbeiten.
Der Mond ist aus Käse und stinkt.
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Der Mond ist aus Käse und stinkt.
Was stinkt?
Wenn man eine Nacht gebraucht für brauchbare Messungen, konnte man sich doch den Aufwand der Mondlandungen sparen.
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Ich bin hier zwar meist nur stiller Mitleser, aber nun muß ich mich doch mal zu Wort melden.
@bombat
Was meinst du warum in der Straßenverkehrsordnung für dein Fahrrad Reflektoren vorgeschrieben sind? Bestimmt nicht deswegen, weil dein Fahrrad im dunkeln so effektiv und gerichtet das Licht, der anderen Verkehrrsteilehmer, reflektiert. Ist jez sehr vereinfacht, aber das Prinzip trifft auch auf die Entfernungsmessung des Mondes per Laser zu.
Oder warum stellst du dich vor einen Spiegel wenn du dich selbst anschauen willst und nicht vor eine graue Wand?
Auserdem geht es in den Naturwissenschaften darum, logisch und stichhaltig zu argumentieren. Ein "mit aller anerkannten Gewalt widersprechen" reicht hier leider einfach nicht aus!!!!!
Wenn ich mir die Entfernungen hernehme, aus denen die Geschwindigkeit mit schwachen Lasern ermittelt wird, hinter dem Komma, dann kann ich mir ungefähr ausmalen, wie hoch dafür die Technik für den Normalverbraucher schon entwickelt ist, und erst recht für die Raumfahrt.
Kannst du nochmal deutlicher ausdrücken was du mit diesem Satz meintest? Ich verstehe den jedenfalls nicht!!!!
Trotzdem nochmal Dank an unsere Moderatoren für die Mühe des Erklärens und die GROSSE Geduld!!!! :D
Gruß, Daniel
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Solange man selbst redet, erfährt man nichts.
Also, bezogen auf die Lasermessung im Verkehr ist man doch schon etwas weiter in der Vermessung von Mond und Sterne und sonstige Flugobjekte. Ich will damit sagen, wenn man ohne Reflektor am Auto meine Geschwindigkeit messen kann, dann ist es doch wohl für Astronomen möglich auch fernere Objekte, Mond, ohne Reflektor zu vermessen.
Oder habe ich da irgentwo wieder nicht aufgepaßt? :'(
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Die Entfernung an sich ist schon allein das Problem. Die doch vorhandene Undurchsichtigkeit der Atmosphaere schlaegt da z.B. zu Buche.
Um anhouses Argumentation nochmal zu verdeutlichen:
Die Polizei kann dein Auto ohne Reflektor vermessen weil die Karosserie selbst eine reflektierende Oberflaeche ist, Lack und Glas sind leicht spiegelnde Oberflaechen.
Sand, Staub und Gestein dagegen sind da eher ungeeignet.
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alswieich...Man kanns ja mal versuchen. ;)
Die Farbe spielt keine Rolle. Die Oberflaeche ist entscheidend. Schwarzer Lack reflektiert genauso gut wie roter oder blauer oder welche Farbe auch immer.
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Traurig, sowas...
Ich sag auf jeden Fall mal danke für die Erklärungen, mir war bis jetzt auch nicht bewusst wie genau die Messung funktioniert, bzw. hatte es mir simpler vorgestellt :)
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Soll ich es machen, oder wer? :'(
Mal sehen: Gab es die Mondlandung? Wetten, dass deine Antwort nein ist? Und tschüss....
In solchen Fällen empfehle ich:
&
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Hallo,
wegen trolligen Verhaltens wurde bombat verbannt/gelöscht.
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Ich habe den Thread hier mal etwas aufgeräumt, persönliche Auseinandersetzungen mit gebannten Usern müssen nicht unbedingt hier stehen bleiben ::)
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wegen trolligen Verhaltens wurde bombat verbannt/gelöscht.
Ohne die Einwürfe von bombat ist dieser Thread jetzt aber etwas langweilig geworden ... ;) :P
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wegen trolligen Verhaltens wurde bombat verbannt/gelöscht.
Ohne die Einwürfe von bombat ist dieser Thread jetzt aber etwas langweilig geworden ... ;) :P
Es hält dich keiner davon ab ihn nachzumachen ;)
*vorfreudig auf den Löschbutton starr* ;D