Mengapa Eksperimen Apollo Reflector masih beroperasi, 50 tahun kemudian?



Eksperimen laser epik bulan masih berlangsung kuat, lima dekade setelah astronot Apollo mengaturnya di permukaan.

Awak moonwalking dari Apollo 11, yang mendarat di bulan 50 tahun yang lalu bulan ini, meletakkan reflektor reflektor khusus pada permukaan bulan, seperti yang dilakukan awak Apollo 14 dan 15, pada tahun 1971. (Retorflektor lain, yang dibangun oleh Prancis, duduk di atas penjelajah Lunokhod 2 Soviet yang mendarat tanpa awak pada tahun 1973.)

Eksperimen NASA, yang disebut laser rentang penyelarasan, adalah "jenis cermin khusus dengan sifat selalu memantulkan sinar cahaya yang masuk ke arah asalnya," jelas Lunar and Planetary Institute (LPI) dalam sebuah pernyataan. Dan reflektor adalah kunci untuk mengukur jarak antara Bumi dan bulan, lembaga menambahkan.

Terkait: Apollo 11 at 50: A Complete Guide to the Historic Moon Landing

Cara kerjanya adalah observatorium – cukup sering Observatory McDonald di Texas, meskipun banyak orang lain telah berpartisipasi – menembakkan sinar laser di bulan. "Mereka tetap fokus ketat untuk jarak yang jauh," jelas lembaga itu, meskipun ada beberapa dispersi. Pada saat sinar itu memantul dari cermin dan kembali ke Bumi, ia telah melebar hingga sekitar 12 mil (20 kilometer) dengan diameter. Dispersi balok ini membuatnya lebih sulit untuk melihat pantulan.

Reflektor itu sendiri tidak memerlukan daya apa pun, itulah sebabnya ia masih beroperasi puluhan tahun setelah instrumen lain di bulan terdiam. Instrumen ini mencakup 100 "sudut kubus" (atau setengah kubus silika bersatu), yang ditempatkan di panel aluminium 18 inci persegi (46 sentimeter persegi), menurut Jet Propulsion Laboratory NASA (JPL). Itu karena bentuk kubus sudut ini bahwa setiap tembakan laser pada mereka memantulkan cahaya langsung kembali. Selama bertahun-tahun, pengukuran jarak bulan telah meningkat berkat laser dan peralatan komputasi yang lebih baik.

"Setelah sinar laser mencapai reflektor, para ilmuwan di observatorium menggunakan penyaringan sensitif dan peralatan amplifikasi untuk mendeteksi sinyal balik," kata JPL. "Cahaya yang dipantulkan terlalu lemah untuk dilihat dengan mata manusia, tetapi dalam kondisi yang baik, satu foton, partikel dasar cahaya, akan diterima setiap beberapa detik."

Pengamatan harus dilakukan selama beberapa jam untuk memperhitungkan sinyal yang lemah. Tetapi dengan meratakan sinyal, para peneliti dapat menghitung jarak bulan ke ketelitian kurang dari 1 inci (2 cm), kata JPL. Itu bukan margin kesalahan yang buruk mengingat bahwa jarak bulan rata-rata 238.855 mil (384.400 km) dari planet kita, atau sekitar 30 diameter Bumi dari kami. Jaraknya sangat jauh sehingga astronot Apollo butuh tiga hari untuk sampai ke sana.

Sementara percobaan ini paling terkenal untuk pengukuran jarak bulan, para peneliti juga menggunakan data untuk menunjukkan bahwa bulan memiliki inti fluida dan bahwa satelit alami bergerak perlahan menjauh dari Bumi, kata James Williams, seorang ilmuwan di Jet Propulsion NASA. Laboratorium yang terlibat dalam percobaan, dalam sebuah wawancara Space.com 2009.

Waktu perjalanan pulang pergi laser memberikan bukti yang mendukung Teori relativitas umum Albert Einstein. Teori itu mengatakan, sebagian, bahwa kecepatan cahaya dalam ruang hampa tidak tergantung pada gerakan pengamat mana pun. Eksperimen ini juga menunjukkan bahwa konstanta gravitasi Isaac Newton sangat konstan, berubah kurang dari 1 bagian dalam 100 miliar antara tahun 1969 dan 2004, Kata NASA.

Ikuti Elizabeth Howell di Twitter @ Howellspace. Ikuti kami di Twitter @Spacedotcom dan terus Facebook.