月球激光测距实验 是还在进行中的实验,使用激光雷达 测量地球 和月球 之间的距离 。在地球上的激光 瞄准阿波罗计划 放置在月球上的复归反射器 ,并且测量反射光返回的确实时间。
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(2019年7月12日 )
从阿波罗11号开始的月球激光测距实验。
2018年1月,云南天文台 利用1.2m望远镜激光测距系统探测到阿波罗15号 的月面反射器返回的激光脉冲信号,中国成为继美国、法国、意大利后第四个实现月球激光测距的国家。[ 1] [ 2] [ 3] [ 4] [ 5]
阿波罗15号的LRRR.
阿波罗15号的LRRR图解。
在1962年,麻省理工学院 的一个小组使用毫秒长度的脉冲激光,首次观测到反射的回波,成功的完成测试。在同年的稍后,克里米亚天文物理天文台的苏联团队始用Q-开关 红宝石激光 也完成了相似的测试[ 6] 。随着阿波罗11号的组员在1969年7月21日于月球上安置了复归反射器 之后,测量有了更好的精确性。阿波罗14号 和阿波罗15号 留置在月球上的两个复归反射器,对这个实验也有贡献。
无人驾驶的苏联月球车1号 和月球车2号 也携带了较小的阵列。起初还收到来自月球车1号的反射信号,但从1971年就侦测不到,直到2010年,加州大学的一个团队使用NASA 月球勘测轨道飞行器 的影像才重新发现了这个阵列[ 7] 。月球车2号的阵列仍继续将信号反射回地球[ 8] 。月球车的阵列在阳光直射下执行的效率衰减,当阿波罗计划要安置反射器时就考虑到这个因素[ 9] 。
这项长期实验 已经有了一些成果:
月球与地球的距离以每年3.8公分的速率不断的逐渐增加,这种速率已经被认为异常的高[ 10] 。
月球很可能有个液态的核心,大约是月球半径的20% [ 8] 。
宇宙中的万有引力 是非常稳定的。从1969年迄今牛顿 重力常数 G 的变化上限值小于1*10-11 [ 8] 。
在高精度下已排除任何"诺特维特效应 " (使地球和月球朝向太阳,与组成相关的微分加速度) 的可能性[ 11] [ 12] ,强烈支援强等效原理 的有效性。
月球激光测距实验结果的月球轨道 精确度在爱因斯坦 引力理论 (广义相对论 ) 预测的范围内[ 8] 。
月球上有反射器的存在被用来反驳阿波罗登月是造假 的谬论。例如,APOLLO 合作研究
的光子脉冲返回图表,显示在此处,阿波罗登陆地点,有符合锥棱镜阵列的模组存在。
月球人造物体列表
LIDAR
月球距离
月球步行者
Apache Point Observatory Lunar Laser-ranging Operation
Apollo Lunar Surface Experiments Package
地月地通信
光学雷达
月球距离
月球步行者
卫星激光测距
太空大地测量学
阿波罗登月的第三方证据
月球上的复归反射器列表
李语强; 伏红林; 李荣旺; 等. 云南天文台月球激光测距研究与实验 . 中国激光. 2019, 46 (1): 0104004 [2019-04-24 ] . (原始内容存档 于2019-05-28).
James G. Williams and Jean O. Dickey. Lunar Geophysics, Geodesy, and Dynamics (PDF) . ilrs.gsfc.nasa.gov. [2008-05-04 ] . (原始内容存档 (PDF) 于2016-06-04). 13th International Workshop on Laser Ranging, October 7–11, 2002, Washington, D. C.
Adelberger, E.G., Heckel, B.R., Smith, G., Su, Y., and Swanson, H.E., Eötvös experiments, lunar ranging and the strong equivalence principle , Nature, 1990-Sep-20, 347 (6290): 261–263 [2012-05-10 ] , Bibcode:1990Natur.347..261A , doi:10.1038/347261a0 , (原始内容存档 于2016-06-04)
Williams, J.G., Newhall, X.X., and Dickey, J.O., Relativity parameters determined from lunar laser ranging , Phys. Rev. D, 1996, 53 : 6730–6739 [2012-05-10 ] , Bibcode:1996PhRvD..53.6730W , doi:10.1103/PhysRevD.53.6730 , (原始内容存档 于2020-05-03)