Следите от стъпването на човека на Луната: след 50 години един от приборите на Аполо 11 все още работи

27
3865

Когато преди 50 години, на 20 юли 1969 година Нийл Армстронг направи една малка крачка на повърхността на Луната, това достижение бе триумфът за американските технологии и даде възможност на САЩ да догони Съветския съюз по времето на ожесточената Студена война. Но космическата надпревара създаде и научна надпревара, по време на която трябваше да се реши какви експерименти да бъдат осъществени по време на първата мисия на хората до повърхността на един далечен свят.

Един от победителите при научния подбор е устройство, което дава възможност на учените да измерят разстоянието между нашата планета и нейния естествен спътник с безпрецедентна точност. Това бе един от експериментите, който има решаващо значение не само за проверка на общата теория на относителността на Айнщайн, но и за разбирането природата на малките отклонения на Луната при нейното въртене около оста си. Интересно е, че това е едно съвсем опростено устройство в сравнение с огромната сложност на лунната мисия.

През 1963 година Джеймс Фалър (James Faller) започва работа в Обединения институт по лабораторна астрофизика (JILA) към националното бюро по стандартите в университета на Колорадо в Боудлър. Още като аспирант на Принстън в края на 1950-те години той написва научната работа „Предполагаема лунна пратка: ъглов рефлектор на Луната„, в която съвсем точно описва здрав и лек отражател с тегло едва половин килограм, който може да бъде изпратен и поместен на лунната повърхност. Лъч светлина ще бъде изпратен от Земята към този отражател, ще се отрази и ще се завърне на Земята. Времето, което е необходимо на светлината да извърши пътешествието от Земята до Луната и обратно – пише ученият, ще даде възможност за точно измерване на разстоянието от Земята до Луната.

Той дава своята научна статия на професор Робърт Хенри Дике (Robert Henry Dicke) – физикът, който има голям принос за развитието на астрофизиката, атомната физика и теорията на гравитацията. На гърба на последния лист на своята научна работа Фалър написал най-отгоре: „Професор Дике, бихте ли погледнали дали това има смисъл?„.

След по-малко от 10 години светът ще разбере колко проницателно е било предложението на Фалър. Заедно с колегите си от JILA Ян Хол и Питър Бендър той създава екипа на „лунните далекомери“, които трябва да обсъдят възможността за поставянето на отражателя на Луната. Няма никаква гаранция, че експериментът ще бъде успешен, а и други научни групи разработват конкурентни решения с надеждата да бъдат избрани да участват в историческото пътешествие на Аполо 11 до Луната.

Изискванията на НАСА са строги: размерът и теглото трябва да са минимални, а уредът трябва да е възможно най-опростен. Космическата агенция на САЩ счита, че степента на риск на мисията на Аполо 11 е твърде висока и е възможно тя да бъде спряна преди или по време кацането на Луната. Ето защо НАСА нарежда всеки експериментален прибор да може да се постави и разгърне в рамките на не повече от 10 минути. Фалър си припомня:

„Астронавтите имаха твърде ограничено време за разходки по лунната повърхност и за инсталирането на апаратурата. С други думи, това ограничено време бе от полза за нашия проект“.

Ъгловият отражател, по точно няколкото подобни отражатели предлагат идеалното решение на проблема за връщането на светлината в същата точка, от която е изпратена на Луната. Ако се използва обикновено единично огледало, то трябва да бъде строго перпендикулярно по отношение на светлинния лъч. Но поради завъртането на Луната около оста си и нейното въртене около Земята, подобни идеални условия е твърде трудно да бъдат осигурени, а и съвсем незначителната грешка в насочването би довела към връщането на светлината в друго място.

Предложените от Фалър отражатели са направени от три огледала, поставени под точно прав ъгъл едно към друго, като например, вътрешния ъгъл на картонена кутия за обувки. При тази конструкция входната светлина се отразява от трите повърхности, а законите оптиката гарантират, че тя ще се завърне обратно към източника си.

След като експериментът на Фалър е одобрен, възниква друг важен проблем: трябва да се намери компания, която може да произведе голям брой от тези специализирани огледала, но съответстващи на строгите стандарти за качество на НАСА. Така например, тази компания трябва писмено да зави, че нейните огледала ще издържат минимум 10 години в суровите космически условия.

Наложило се Фалър да избере между две компании – германската Heraeus и американската General Electic. Това е сложен избор, но побеждават германците, чиято оптика и до днес е една от най-добрите в света. Германската компания произвежда най-чистия разтопен кварц, който е устойчив към йонизацията в космоса, където обикновеното огледало потъмнява с течение на времето. Високата чистота минимизира поглъщането на светлината, а и от друга страна не допуска образуването на микро мехурчета и други дефекти, които биха могли да предизвикат неправилно отразяване на светлината.

Остава последния въпрос. Все пак това са 1960-те години, а Heraeus е германска компания. Втората световна война е приключила само преди двадесетина години. Дали това няма да окаже влияние? Фалър лично посещава завода на Heraeus в Ханау през 1968 година. Мениджмънтът на компанията се съгласява да изготви възможно най-качествената продукция за лунната мисия.

В крайна сметка експериментът се оказа изключително успешен. Но не веднага. В първите дни след кацането на луната учените просто нямат късмет. В обсерваторията Лик на Калифорнийския университет, Фалър и неговият екип, включващ учени и студенти, се сблъсква с трудности, понеже Аполо 11 каца на няколко километра от планираното и очакваното място на прилуняване.  По време на кацането се налага да се премине на ръчен режим на управление много по-рано поради претоварване на бордовия компютър. Независимо от възникналия проблем, специалистите от космическия център Хюстън съветват астронавтите да продължат мисията и Армстронг и Олдрин успяват да кацнат на ръчен режим, прелитайки над кратер с размери около 180 метра. Но при първите експерименти с ъгловите отражатели, Луната е била твърде ниско в небето, поради което светлината твърде силно се разсейва в атмосферата и опитите са неуспешни.

Експериментите се възобновяват на 1-ви август, когато положението на Луната спрямо Земята е по-изгодно за учените. Тогава лазерът се включва 162 пъти, преди да бъдат открити сигналите от ъгловите отражатели на Луната. Финалната серия от 120 лазерни импулса след малка корекция на излъчвателите, дава 80 върнати светлинни сигнала.

За разлика от „огромния скок“ на Нийл Армстронг, прогресът на „екипа далекомери“ става на малки и съвсем скромни крачки. На 1-ви август Фалър и неговите колеги достигат точност на измерване на връщане на лъча от около 0,1 микросекунда, което дава възможност за измерване на разстоянието до Луната с точност до 8 метра. За сравнение, радарният метод, използван в края на 1950-те години, осигурява точност около 1200 метра. След два дни учените подобряват точността до 6 метра. В крайна сметка, точността за измерване на разстоянието от Земята до Луната достига 1 милиметър. И това при разстояние над 300 000 километра.

Експериментите, проведени с лунните ъглови отражатели (допълнителни отражатели от същия тип са поставени при мисиите Аполо 14 и 15), остават едни от най-важните научни достижения на тези космически мисии. Мисиите Аполо допълниха нашите познания в различните области на физиката, както и в други области – от общата теория на относителността до вътрешната структура на Луната. Масивът от ъглови отражатели си остана единственият компонент на оборудването, оставено от Аполо 11 на Луната, който все още работи. След цели 50 години.

Джим Фалър обича да казва, че първото кацане на хора на Луната е резултат не само на впечатляващите достижения на науката и техниката, но и на голяма доза късмет. Той заявява:

„Науката също има нужда от късмет. И космическите мисии Аполо имаха нужда от късмет. Провървя ни – както на нас, така и на Аполо“.

27
ДОБАВИ КОМЕНТАР

avatar
9 Коментари
18 Отговори на коментарите
15 Последователи
 
Коментарът с най-много реакции
Най-горещият коментар
  Абонирай се  
нови стари оценка
Извести ме за
Кольо
Кольо

И руснаците си имат отражатели, като част от оборудването на луноходите. Те също си работят, просто защото на този тип уреди няма какво да им се повреди, или изтощи.

bore_bate
bore_bate

Само глупости!
Само Disney са виновни за стъпването на луната.

Той
Той

Кубрик, не Дисни!

ювиги
ювиги

Ей ТРОЛ само рапортуваш!!!

Абу Бакр ал Багдади
Абу Бакр ал Багдади

Как точно се улучва от земята нещо, с размери хм… метър на метър?
Щом е половин килограм – едва ли е дори и толкова.
И да кажеш, че един отражател „все още работи“ – ми кво да му се развали на един отражател, освен да се напраши, и да спре да отразява?
И, тия не бяха ли ходили на „обратната страна“, как там го „целят“ със светлинен лъч?

Калин
Калин

Колко мъка има по този свят….
😀

Valkost
Valkost

Времето им било твърде ограничено да поставят един отражател, обаче са имали колкото си искат време да правят дрифтинги с Роувър-а ?! А сега де … !

Андрей
Андрей

Роувърите са ползвани на Аполо 15, 16 и 17. Тук ти говорят за Аполо 11. А сега де … !

Valkost
Valkost

Андрей ! А като си толкова спец по въпросите да светнеш неукия народ каква е разликата в ракетите Аполо 11 до 17, че на 11 не са имали време, а на останалите колкото си искат ? То да спори всеки е спец, ама да мисли със собствената глава се иска и да има нещо в нея ! Трудно е когато зомбират хората 50 г с нещо да им го избиеш от главата за 50 дена ! С напредването на технологиите и разсекретена информация вече над 30% от същите тези американци не вярват, че човешки крак е стъпвал на Луната !… Виж още »

ювиги
ювиги

валка и ти си ТРОЛспец нали….

Valkost
Valkost

Е, ти като Хан трябва да ги разбираш нещата по-добре нали ?! 😄

Ювиги
Ювиги

Е,ти като тупан няма как да знаеш че е Кан нали…хахахааахаа

Dave
Dave

Следващите мисии са траели по дълго , първата е била разчетена до секунда. Това няма нужда някой да ти го казва за да се сетиш, умнико.

Valkost
Valkost

Dave ! Искаш да кажеш продължителна като мисията на Никсън при Брежнев в СССР по време на студената война и безпрецедентните подаръци за милиарди $, след като ВМФ на Русия прибира празната консервна кутия наречена „спускаем модул“ от океана ?! Продължителна като безплатното построяване на завод „Камаз“ от заводите Форд ?! Продължителна като доставката на огромни за времето си тръби за нефто и газопроводи ?! Продължителна като дългогодишните подаръци на луксозни ръчно изработени американски автомобили като Линкълн и Крайслер за Брежнев ?! За продължителната доставка на жито по цена по-ниска от неговото производство ?! И всичко САМО за да си… Виж още »

трол
трол

рапортуващ ли, рапортуващ тролче мижаво

Valkost
Valkost

Мижаво все пак е по-добре от това сам да се наричам Трол ! Явно не троля като теб ! Благодаря, че сам си си определил попрището ! Спестяваш много на останалите коментиращи 😄

Valkost
Valkost

Dave ! Сам си противоречиш „умнико“ ! Нали уж като са кацнали са поставили отражател , с който да измерят разстоянието до Луната ?! И за какво им е бил след като са „изчислили“ времето до секунда преди първия полет ?!

Пурко
Пурко

кои са тия факти, които ги оборват, я сподели???

Nqkoi
Nqkoi

Можете вярвате в квото си изкате . Човек е свободен да мисли каквото си изка. Не казвам че не са ходили но в някой от снимките и видията 100 % подправени . НЗ какво същост са прикривали там , но казвам че не ни показват истинските снимки.

bore-pak
bore-pak

Пич,
заради такива като тебе, ще кажат, че тия дето отричаме стъпването на луната сме малоумни бе… Ти не само си неграмотен, а и немаш представа кво става…

name
name

Съгласен съм с теб. Освен това земята е плоска и слънцето се върти около нея…

Dave
Dave

И кои снимки по точно не са истински?

Sledite
Sledite

Камъкът на Битието:
когато Земята и Луната са били едно цяло

Sledite
Sledite

В крайна сметка, точността за измерване на разстоянието от Земята до Луната достига 1 милиметър.
И това при разстояние над 300 000 километра.

Data
Data

300 000км*1000м*100см*10мм/1мм = 300 000 000 000 :1

Явно в наса не знаят теория на вероятностите – улучат 1 от 300 миларда

MasterYoda
MasterYoda

Хаха! Преди няколко седмици обясняваха защо не се виждат следите от американците по Луната – защото нямало толкова мощен телескоп 🙂 А сега обясняват, че уцелват кибритена кутийка от 300000 км без да я виждат! СмеХ :)))

Космонавт
Космонавт

Уред за точно измерване на разстоянието между земята и луната. Изпратен там с първата лунна експедиция. ЗАЩО? Не е ли по логично да са го изпратили ПРЕДИ първата експедиция. Все пак точното разстояние трябва да се знае ПРЕДИ а не след първия полет . Все пак резервоари с гориво трябва да се изчисляват според разхода на двигателите. Това не ти е стария форд дето може да го заредиш на коя да е бензиностанция по пътя. Дори и сега се изчислява всеки килограм преди полет. Как НАСА са изчислили разстоянието ПРЕДИ да изпратят този апарат. А ако са знаели точното разстояние… Виж още »