1. Sändningar:
* atmosfäriska effekter: Laserstrålen passerar genom atmosfären, som kan sprida och absorbera en del av ljuset. Detta är beroende av faktorer som väderförhållanden, atmosfärisk densitet och laserens våglängd.
* stråldivergens: Laserstrålen sprider sig när den reser på grund av diffraktion. Denna spridning minskar strålens intensitet vid satelliten.
2. Reflektion:
* retroreflektor: Satelliter som används för laseravstånd har vanligtvis retroreflektorer monterade på dem. Dessa är specialiserade speglar som återspeglar laserstrålen tillbaka i den exakta riktningen den kom från.
* icke-retorreflektiva ytor: Om satelliten saknar retroreflektorer kommer laserljuset att återspeglas i olika riktningar, vilket gör det svårt att upptäcka den reflekterade signalen tillbaka vid markstationen.
3. Detektion:
* Mottagning: Det reflekterade laserljuset tas emot av ett teleskop vid markstationen.
* detektion: En känslig detektor mäter den tid det tar för ljuset att resa till satelliten och tillbaka. Denna tidsskillnad används för att beräkna avståndet till satelliten med hög precision.
Här är en uppdelning av de olika scenarierna:
* satellit med retroreflektor: Laserlampan reflekteras effektivt mot markstationen, vilket möjliggör exakta avståndsmätningar. Detta är standardmetoden för laseravstånd.
* satellit utan retroreflektor: Laserlampan är spridd diffus, vilket gör det svårt att upptäcka den reflekterade signalen. Detta gör exakt utmanande utmanande.
* satellit med delvis reflekterande ytor: Laserljuset återspeglas både diffust och tillbaka mot markstationen. Detta kan vara användbart för grova avståndsberäkningar, men inte så exakt som att använda en retroreflektor.
Framgången för laseravståndning beror starkt på följande faktorer:
* laserkraft: En kraftfull laser krävs för att övervinna atmosfärisk dämpning och nå satelliten.
* teleskopstorlek: Ett stort teleskop förbättrar signal-till-brusförhållandet genom att samla in mer reflekterat ljus.
* detektors känslighet: En känslig detektor behövs för att mäta den svaga reflekterade signalen.
* atmosfäriska förhållanden: Klara väderförhållanden med minimal atmosfärisk turbulens är idealiska för laser.
Sammantaget använder laseravståndssystem principerna för lätt resetid och retroreflektion för att mäta avstånd till satelliter med hög noggrannhet. Denna information är avgörande för olika applikationer, inklusive:
* Satellitbanan Bestämning:
* Earth Geodesy: Mätning av jordens form och storlek.
* Plate Tectonics Monitoring: Observera rörelsen av jordens tektoniska plattor.
* rymdskeppsnavigering: Vägledande rymdskepp i rymden.
