Si tuviera que brillar uno de esos pequeños láseres de luz del tamaño de un bolígrafo, ¿llegaría el rayo a la luna?

Sí lo haría. Pero sería tan débil que no podría volver a ver un reflejo. La NASA usa algo un poco más grande …


En esta fotografía de 2008, el sistema de seguimiento láser para el Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA se estaba probando antes del lanzamiento de la misión. El alcance del láser desde la Tierra permitió rastrear la posición del satélite con una precisión de aproximadamente cuatro pulgadas (10 centímetros). (La coloración de esta imagen se ha mejorado para resaltar los detalles del láser).
Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA / Bill Hrybyk

El Experimento de Rango de Láser Lunar en curso mide la distancia entre la Tierra y la Luna usando el rango de láser. Los láseres en la Tierra están dirigidos a los retroreflectores plantados en la Luna durante el programa Apolo (11, 14 y 15), y se determina el tiempo para que regrese la luz reflejada.

Las primeras pruebas exitosas se llevaron a cabo en 1962 cuando un equipo del Instituto de Tecnología de Massachusetts logró observar pulsos láser reflejados desde la superficie de la luna usando un láser con una longitud de pulso de milisegundos. Mediciones similares se obtuvieron más tarde el mismo año por un equipo soviético en el Observatorio Astrofísico de Crimea utilizando un láser de rubí Q-cambiado. Se logró una mayor precisión después de la instalación de una matriz de retrorreflectores el 21 de julio de 1969, por la tripulación del Apollo 11, y dos matrices de retrorreflectores más que dejaron las misiones Apollo 14 y Apollo 15 también han contribuido al experimento. Las mediciones exitosas del alcance del láser lunar a los retrorreflectores fueron informadas por primera vez por el telescopio de 3,1 m en el Observatorio Lick, el Observatorio de Rango Lunar de los Laboratorios de Investigación de la Fuerza Aérea Cambridge en Arizona, el Observatorio Pic du Midi en Francia, el Observatorio Astronómico de Tokio y el Observatorio McDonald en Texas.

(Prueba de que realmente aterrizamos en la luna por cierto).

Teniendo en cuenta un puntero láser verde de 30 $ con
potencia = 5 mW
diámetro de viga 1.55 mm
longitud de onda = 532 nm
podemos modelar este rayo láser como un rayo gaussiano para poder calcular el tamaño del punto del rayo en la superficie de la luna.
Así es como se vería la viga:

imagine que el rayo viaja a la luna de izquierda a derecha a lo largo del eje z. puede ver Wo (radio del haz) en la imagen donde el tamaño del haz es mínimo, esta es la cintura del haz … Necesitamos calcular la cintura en z = distancia entre la tierra y la luna para obtener el área o el tamaño del punto del rayo láser cuando llega a la luna a través de esta relación:

Donde ZR es la longitud de Rayleigh y esta es en realidad la distancia a la que la sección transversal de la viga es el doble de la cintura de la viga, o cuya divergencia aún es aceptable.
para calcular ZR:
EDITAR: busqué en Internet el valor de Wo (cintura mínima del haz) y es igual a 0.033 cm
Ahora todo se sabe, obtenemos ZR = 0.643 m
y finalmente dada la distancia mínima entre la Tierra y la luna es 348400 Km, entonces podemos calcular W (z = 384400,000m) ahora. ¡Esto es igual a: 197,28 km de radio de haz en la luna!
Área o tamaño del punto del haz = 122270000 Km ^ 2 área y la potencia inicial es de 5 mW dispersos en esta enorme área. entonces mi respuesta es No … el rayo realmente no “golpeará” la luna.

lamentablemente no … debido a la absorción y refracción de la atmósfera terrestre.
Por otro lado, podría llegar allí si prueba el experimento con un láser enorme y poderoso, como la película de James Bond ‘DIE OTRO DÍA’

Por supuesto, la mayor parte de la luz llegará a la luna. El cielo es muy transparente. Si puedes ver la luz de la luna, algo de la luz que brillas llegará a ella. Incluso si solo enciende una vela, esa luz de la vela sería visible en la luna con un telescopio de potencia lo suficientemente alto. Dicho esto, naturalmente, la luz de un puntero láser barato será demasiado tenue y se extenderá para que pueda ver el reflejo incluso con los telescopios de mayor potencia de la Tierra.

Si está dispuesto a usar algo un poco más poderoso, puede detectar el reflejo. Antes de hacerlo, aquí hay un video con algunos consejos importantes de seguridad:

Todo lo que pueda decir sobre el tema se derivaría de aquí: https://what-if.xkcd.com/13/ es en su mayoría tangencial, pero es increíble, así que lo que sea.

Usando un puntero láser típico con aproximadamente ~ 5 mW, sí, la mayor parte de la luz llegará a la luna, pero el haz se extenderá sobre un área grande.

More Interesting

Me di cuenta de que cuando un buen jugador como Tom Brady lanza un pase, el eje largo de la pelota se inclina durante el vuelo de la pelota, de modo que el eje largo siempre es paralelo al vector de velocidad de la pelota. Cuando un jugador malo como yo lanza un pase, el eje largo permanece apuntando hacia arriba durante todo el vuelo. ¿Por qué?

¿Por qué los metales son buenos conductores de calor y electricidad?

¿Cómo afecta el óxido a un arma?

¿Cuáles son algunas formas obvias de delitos de viaje en el tiempo?

¿Interpolar un histograma le daría la misma forma que una función de densidad de probabilidad?

¿Puede explicar en términos simples "es posible construir universos hipotéticos que sean lógicos y autoconsistentes, sin tiempo en absoluto o con más de una vez"?

¿Cuál es el trabajo de la física, conocer la realidad o describirla?

¿Por qué el aire más cálido tiene más humedad que el aire más frío?

¿Cómo sería imposible esta explicación del demonio maxwells?

Un globo se eleva a una velocidad de 10 m / s. Cuando el globo está a una altura de 40 m, se le cae una piedra. ¿Cuál es la velocidad promedio?

Estás viajando en un autobús que se mueve a 50 km / h. Una mosca vuela dentro del autobús. ¿La mosca doméstica vuela a la misma velocidad de 50 km / h?

¿Cuáles son los métodos artificiales de recarga de agua subterránea?

¿Cómo se convierte uno en ingeniero óptico?

¿Cuánta diferencia de tiempo hay para el astronauta promedio entre su reloj preciso y un reloj igualmente preciso en la Tierra?

Si cada partícula elemental tiene su propio campo, ¿cuánto espacio hay entre estos campos?