Lunar Laser Ranging (LLR) es la práctica de medir la distancia entre las superficies de la Tierra y la Luna utilizando el láser de medición . La distancia se puede calcular a partir del tiempo de ida y vuelta de los pulsos de luz láser que viajan a la velocidad de la luz , que son reflejados de vuelta a la Tierra por la superficie de la Luna o por uno de los cinco retrorreflectores instalados en la Luna durante el programa Apolo ( 11 , 14 , y 15 ) y las misiones Lunokhod 1 y 2 . [1]
Aunque es posible reflejar la luz o las ondas de radio directamente desde la superficie de la Luna (proceso conocido como EME ), se puede realizar una medición de alcance mucho más precisa utilizando retrorreflectores, ya que debido a su pequeño tamaño, la dispersión temporal en la señal reflejada es mucho más pequeña.
Las mediciones de alcance láser también se pueden realizar con retrorreflectores instalados en satélites en órbita lunar como el LRO . [3] [4]
Las primeras pruebas exitosas de alcance lunar se llevaron a cabo en 1962 cuando Louis Smullin y Giorgio Fiocco del Instituto de Tecnología de Massachusetts lograron observar pulsos láser reflejados desde la superficie de la Luna utilizando un láser con una longitud de pulso de 50J y 0,5 milisegundos. [5] Mediciones similares fueron obtenidas más tarde ese mismo año por un equipo soviético en el Observatorio Astrofísico de Crimea utilizando un láser de rubí Q-switched . [6]
Poco después, el estudiante graduado de la Universidad de Princeton , James Faller , propuso colocar reflectores ópticos en la Luna para mejorar la precisión de las mediciones. [7] Esto se logró tras la instalación de un conjunto de retrorreflectores el 21 de julio de 1969 por parte de la tripulación del Apolo 11 . Las misiones Apolo 14 y Apolo 15 dejaron dos conjuntos de retrorreflectores más . Las mediciones exitosas del alcance del láser lunar a los retrorreflectores fueron reportadas por primera vez el 1 de agosto de 1969 por el telescopio de 3,1 m en el Observatorio Lick . [7] Observaciones de los Laboratorios de Investigación de Cambridge de la Fuerza AéreaPronto siguieron el Observatorio Lunar Ranging en Arizona, el Observatorio Pic du Midi en Francia, el Observatorio Astronómico de Tokio y el Observatorio McDonald en Texas.
Los rovers soviéticos Lunokhod 1 y Lunokhod 2 sin tripulación llevaban matrices más pequeñas. Las señales reflejadas fueron recibidas inicialmente desde Lunokhod 1 por la Unión Soviética hasta 1974, pero no por los observatorios occidentales que no tenían información precisa sobre la ubicación. En 2010 , el Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA localizó el rover Lunokhod 1 en imágenes y en abril de 2010, un equipo de la Universidad de California midió la matriz. [8] La matriz de Lunokhod 2 continúa enviando señales a la Tierra. [9] Los conjuntos de Lunokhod sufren un rendimiento reducido bajo la luz solar directa, un factor considerado en la colocación del reflector durante las misiones Apolo. [10]