Освоение вселенной: с лучом в космос


использования лазеровУспехи в освоении космоса стали возможными в первую очередь благодаря новейшим достижениям радиоэлектроники. Без нее космос остался бы для человечества мертвым.

Мы не смогли бы управлять автоматическими станциями и космическими кораблями и поддерживать с ними связь, любоваться пейзажами других планет и слушать голоса космонавтов.


Создание все более современных оптических квантовых генераторов привлекло пристальное внимание специалистов, разрабатывающих средства космической связи.

Лазеры как будто специально созданы для установления связи в космосе. Здесь исчезают многие трудности, имеющие место при распространении света в земных условиях. В космосе отсутствует атмосфера, а следовательно, и поглощение энергии лазерного луча. Это позволяет получить от оптической аппаратуры значительно большую дальность действия при сравнительно низкой мощности, малых размерах и весе оптических квантовых генераторов. Достаточно сказать, что для освещения волнами сантиметрового диапазона пятна на Луне диаметром в 1 км необходимы антенны размерами в несколько километров. Такое же пятно в оптическом диапазоне можно получить, если использовать метровую антенну. Можно сделать вывод, что лазеры являются наиболее необходимыми приборами для применения их в космических исследованиях.

Первым космическим телом, подвергшимся исследованию с помощью лазера, стала Луна. В 1962—1963 гг. в США и СССР были проведены опыты по определению и уточнению расстояния до нашего естественного спутника. В этих опытах использовался лазер, который посылал в сторону Луны импульсы длительностью 3 тысячные доли секунды. Отраженный сигнал принимался наземной приемной аппаратурой.

Измерение дальности сводилось к фиксации двух моментов: излучения прямого сигнала и приема этого же сигнала после его отражении от цели. По времени прохождения сигнала туда и обратно и определялось расстояние до поверхности Луны. Ошибка в измерении расстояния в этих опытах не превышала нескольких сотен метров. Однако для проведения научных исследований такая точность измерения явно недостаточна.

В последующих опытах по лазерной локации Луны использовались искусственные отражатели. В частности, автоматической станцией «Луна-17» был доставлен аппарат, на котором был установлен сделанный французскими специалистами лазерный отражатель. Такой метод позволил уменьшить ошибку в измерении расстояния до нескольких метров.

Изучалась возможность применения лазерных спетом связи по каналу «Космос — Земля». На борту космического корабля был установлен полупроводниковый передатчик, работающий в импульсном режиме. В задачу космонавта входило обнаружение наземного лазерного маяка и установление односторонней телефонной связи с Землей.

Еще одни путь использования лазеров — передача информации. Теоретически подсчитано, что в космосе можно установить связь на расстояние в сотни тысяч километров, а в дальнейшем осуществить межпланетную связь на расстояния в несколько десятков световых лет (световой год — расстояние, которое пробегает свет за год, равное X км). Такая система передачи информации считается более экономичной и энергетически выгодной.

Изучаются способы связи между космическим кораблем, находящимся в районе, скажем, Марса и Землей. Здесь предполагается совместное использование радиотехнических и оптических линий связи. Радиолиния исключит влияние атмосферы, а оптическая обеспечит преодоление расстояний в миллионы километров. Передача из космоса по оптической линии связи будет приниматься искусственным спутником Земли, а оттуда передаваться на наземный пункт связи.

Существуют и другие работы и проекты по использованию лазерной техники в космических исследованиях. Число их растет быстрыми темпами и, несмотря на ряд технических проблем, можно ожидать, что в ближайшем будущем лазеры сыграют важную роль в освоении космоса.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*