Wie messen Menschen die Entfernung zwischen der Erde und dem Mond?

12

Wie messen Menschen die Entfernung zwischen der Erde und dem Mond? Welche Methoden wurden angewendet? Wo finde ich die offiziellen Daten?

user3052801
quelle

Antworten:

10

Es gibt viele Möglichkeiten und ich bin mir nicht ganz sicher , wer du meinst mit „Wie messen Menschen den Abstand“ (schließt diesen Raum Observatorien wie zB Clementine , Sonden zur Zeit in der Mondumlaufbahn , wie zB Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer aka Ladee oder jede andere derzeit verfügbare Technologie?), aber eine interessante und äußerst präzise Methode ist die Laserentfernung, mit der sie auf einen oder mehrere der Retroreflektoren gerichtet werden, die von den Apollo-Landern auf der Mondoberfläche zurückgelassen wurden, im sogenannten Lunar Laser Ranging Experiment . Da sie auf der nahen Seite des Mondes liegen, ist sie immer auf die Erde gerichtetDiese Retroreflektoren sind für Messungen für jeden ordnungsgemäß ausgestatteten Forscher verfügbar, unabhängig davon, aus welchem ​​Land sie stammen.

Indem wir die Zeit messen, die das Licht für die Rückreflexion benötigt, können wir die Entfernung ableiten, indem wir einfach das c ( Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ) mit der Zeit multiplizieren, die zwischen dem Senden und Empfangen des Lichtsignals vergeht, und dann alles durch zwei dividieren Holen Sie sich ein einziges Bein der Entfernung. Ich lasse Sie die mit Wikipedia verknüpfte Seite über LLRE lesen, um weitere Informationen zu erhalten. Wenn Ihnen dies jedoch zu langweilig ist, finden Sie hier ein YouTube-Video zu Mythbusters: Moon Hoax Retroreflectors , das dies aus praktischer Sicht erklärt.

Was die Ergebnisse angeht, zitiere ich nochmals dieselbe Wikipedia-Seite auf LLRE:

Einige der Ergebnisse dieses Langzeitexperiments sind:

  • Der Mond bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 3,8 cm pro Jahr von der Erde weg. Diese Rate wurde als ungewöhnlich hoch beschrieben.
  • Der Mond hat wahrscheinlich einen flüssigen Kern von ungefähr 20% des Mondradius.
  • 1011
  • Einsteins Gravitationstheorie (die allgemeine Relativitätstheorie) sagt voraus, dass die Umlaufbahn des Mondes innerhalb der Genauigkeit der Laserentfernungsmessungen liegt.

Diese Entfernungsmessungen sind also so genau, dass sie viel interessanter und zuverlässiger sind, als uns nur zu sagen, wie weit der Mond entfernt ist. Zum einen bläst es auch irgendwelche Mondlandungsscherztheorien direkt aus dem Wasser. Links zu vielen weiteren offiziellen Ergebnissen finden Sie in den Abschnitten mit Verweisen und externen Links von Wiki on LLRE .

Es gibt auch eine Vielzahl anderer Möglichkeiten, die Entfernung zum Mond mit unterschiedlicher Präzision und Ausstattung zu messen, aber ich werde andere Methoden in ihre Antworten aufnehmen lassen. Wenn Sie jedoch bestimmte "Leute hatten, die den Abstand messen", die mit bestimmten Messgeräten ausgestattet waren, vergessen Sie nicht, dies in Ihrer Frage zu erwähnen. ;)

TildalWave
quelle
1
Interessant, dass Sie c spezifisch als "Lichtgeschwindigkeit im Vakuum" bezeichnen - wie viel einer Anpassung, wenn überhaupt, für den Teil der Reise von Erde zu Mond und zurück, der sich noch in der Reise der Erde befindet, vorgenommen werden muss Atmosphäre?
Iszi
@Iszi Das wäre eine interessante neue Frage, da sie in der Realität sehr viel komplexer ist (z. B. relative Bewegung der beiden Körper, die durch alle Arten von Bewegungen, Wetter usw. beeinflusst werden), aber es wäre genauso einfach, diese hinzuzufügen Anpassung der Distanzgleichung, sobald Sie Ausbreitungsverzögerungen kennen. Eine wilde Vermutung, extrem klein und wahrscheinlich nicht lohnenswert für die meisten Entfernungsmesszwecke, es sei denn, Sie sitzen auf einer Atomuhr, haben genau genug Ausrüstung und benötigen aus irgendeinem Grund Präzision in Millimetern über eine Entfernung von fast 400.000 km (dh Testen von relativistischen Effekten) ). ;)
TildalWave