Во время миссии «Аполлон-11» астронавт Базз Олдрин проводит эксперименты, в том числе с лунным отражателем, разработанным Дугласом Карри и другими преподавателями UMD. Фото предоставлено: Дуглас Карри
В июле 1969 года четыре преподавателя отправились из Колледж-Парка в Космический центр Кеннеди во Флориде, чтобы в последнюю минуту провести инструктаж выдающемуся студенту: астронавту Аполлона-11, который собирался стать одним из первых людей, пролетевших на фут выше заданной высоты. земля.
Всего несколько дней спустя пилот лунного модуля Базз Олдрин последовал за командиром миссии Нилом Армстронгом на поверхность Луны, чтобы провести эксперимент под управлением UMD. Набор ретрорефлекторов размером с чемодан — тщательно обработанных кусков стекла, способных отражать свет под любым углом прямо обратно к его источнику — будет служить мишенью для мощных лазеров на Земле, обеспечивая первые точные измерения расстояния между планетой и ее спутником. . На встрече с Олдрином тогдашний доцент Дуглас Карри, эксперт по лазерному излучению, спросил, есть ли у бывшего летчика-истребителя докторская степень. в космических путешествиях возникли вопросы.
На более позднем лунном семинаре, вспоминает Карри, Олдрин посмеялся над инструкциями по процедуре: «Ах, это было так просто, что я решил передать это Армстронгу».
Но остроумный астронавт сделал свою домашнюю работу, и за последние 55 лет эта и две другие установки, использованные в последовательных миссиях Аполлона, предоставили множество данных для эксперимента НАСА по лунной лазерной локации и помогли ученым найти жидкость. Откройте ядро нашей Луны. , который лег в основу общей теории относительности Эйнштейна и, среди других открытий, обеспечивает лучшее понимание эволюции системы Земля-Луна.
Теперь университет снова добился успеха, запустив рано утром в среду лунный ретрорефлектор следующего поколения в рамках миссии, высадка на Луну запланирована на 2 марта. На этот раз Карри является ведущим исследователем проекта ретрорефлектора, должность, которую он занимал в проекте Аполлон-11 покойного профессора физики Кэрролла Элли.
Эта миссия не требует подготовки космонавтов; Массивный ретрорефлектор в форме «углового куба» прибудет на борт беспилотного космического корабля, запущенного компанией Firefly Aerospace в рамках программы NASA Commercial Lunar Payload Services, и будет оставаться на посадочном модуле на протяжении всего срока его эксплуатации. (Ожидается, что последующие отражатели, разрабатываемые НАСА при помощи UMD и основанные на общей конструкции Карри, будут развернуты астронавтами в программе НАСА «Артемида», возвращение которой на Луну запланировано в конце этого десятилетия.)
«Когда в 2004 году НАСА объявило, что они возвращаются на Луну, я сказал, что вместо группы из 100 человек нам нужна одна большая, и с тех пор я играю с ней», — говорит Карри, теперь Почетный профессор и старший научный сотрудник кафедры физики.
Усовершенствованная конструкция зеркала Карри ожидает термических испытаний в камере Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. Фото предоставлено: Университет Мэриленда.
Он и НАСА надеются, что устройство следующего поколения повысит точность измерений расстояний, возможно, в 30 раз, с погрешности в несколько сантиметров до менее чем миллиметра.
Неточность нынешнего устройства связана с тем, что наблюдатели с земли не знают, отражается ли лазерный импульс от отражателя в ближнем или дальнем углу решетки, которые расположены на несколько разных и постоянно меняющихся расстояниях от объекта. Земли из-за светового возвратно-поступательного движения Луны относительно Земли. «Просто наличие зеркала устраняет неуверенность», — говорит Карри.
Новая установка также будет иметь то преимущество, что она будет блестящей и новой. Несмотря на то, что объект миссии «Аполлон-11» все еще функционирует, данные свидетельствуют о том, что объект миссии «Аполлон-11» в значительной степени заблокирован лунной пылью. Расчеты показывают, что новое устройство будет в 10 раз ярче нынешних массивов, говорит Стивен Мерковиц, который курирует лунную лазерную локацию в качестве менеджера проекта космической геодезии в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте ежедневные или еженедельные новости о прорывах, инновациях и важных результатах исследований.
Однако решению этих проблем будет способствовать другая. Большой кусок стекла, из которого состоит новое зеркало с одинарным ретрорефлектором, поглощает и выделяет больше тепла в холодные лунные ночи и палящие дни, увеличивая вероятность температурных градиентов и искаженных отражений. Карри и его партнеры из Национальной лаборатории Фраскати в Италии работали над тем, чтобы свести это к минимуму за счет конструкции корпуса ретрорефлектора.
«Многое из того, что мы хотим сделать сегодня, основано непосредственно на том, что было сделано более 50 лет назад, поэтому опыт Дуга, работающий над «Аполлоном», ценен в настоящем», — говорит Мерковиц.
Карри усмехается, глядя на фотографию, которую он хранит в своем кабинете в здании физики: на ней изображен Олдрин, прогуливающийся по Луне, с оригинальным массивом зеркал UMD в одной руке и еще одним бесценным экспериментом в другой. Времена изменились.
«Теперь нам говорят, что астронавты должны нести его обеими руками, хотя он весит лишь небольшую часть того, что носил Базз», — говорит он. «Я думаю, они хотят, чтобы вы делали что-то одно за раз».
Информация от: Университетом Мэриленда
