Space bling: ดาวเทียม LAGEOS ‘ประดับด้วยเพชรพลอย’ ช่วยเราวัดโลก

Space bling: ดาวเทียม LAGEOS 'ประดับด้วยเพชรพลอย' ช่วยเราวัดโลก

นี่อาจเป็นหนึ่งในดาวเทียมที่สวยที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา? ในความเป็นจริงมันเป็นหนึ่งในฝาแฝด เนื่องจากมีอัญมณีทรงกลมสองวงที่โคจรรอบโลก และหนึ่งในนั้นมีข้อความสำหรับอนาคตที่ลึกล้ำหากมีใครถอดรหัสได้ (แต่จะเพิ่มเติมในภายหลัง) ฝาแฝดอวกาศคือ ดาวเทียม LAGEOS (LAGEOS ย่อมาจาก LAser GEODynamic Satellite) สหรัฐอเมริกาเปิดตัว LAGEOS-1 เมื่อวันที่ 4 พฤษภาคม พ.ศ. 2519 และ LAGEOS-2 ซึ่งสร้างโดยองค์การอวกาศอิตาลีเปิดตัวในปี พ.ศ. 2535

ดังนั้นในปีนี้ ทรงกลมดั้งเดิมขนาด 60 ซม. ซึ่งได้รับการออกแบบ

ให้หวนนึกถึงดาวเทียมทรงกลมในยุคอวกาศยุคแรกๆ เช่นSputnik , VanguardและEchoจะมีอายุมากกว่า 41 ปีในวงโคจร เป็นทหารผ่านศึกด้านวิทยาศาสตร์อวกาศ ภายในของดาวเทียมแต่ละดวงเป็นทรงกระบอกทองเหลืองแข็ง หุ้มด้วยเปลือกอลูมิเนียมหนา ประดับด้วย “อัญมณี” 422 เม็ดที่ทำจากซิลิกาหลอมรวม และอีกสี่เม็ดทำจากเจอร์เมเนียม

ซิลิกาหลอมเหลวทำขึ้นโดยไม่มีส่วนผสมทั่วไปของแก้วทั่วไป เช่น มะนาวและโซดา มีจุดหลอมเหลวที่สูงกว่ามากและจะไม่แตกจากอุณหภูมิสุดขั้วที่พบในวงโคจร

สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากโดยพื้นฐานแล้วดาวเทียม LAGEOS ถูกใช้เป็นตัวสะท้อนแสงแบบเฉื่อย ซึ่งเลเซอร์สามารถสะท้อนแสงได้

เลเซอร์อวกาศ

ดาวเทียมทั้งสองดวงเดินทางห่างจากโลกประมาณ 6,000 กม. ในวงโคจรแบบขั้วโลก

ทุกๆ วัน สถานีวัดระยะเลเซอร์ผ่านดาวเทียม 35 แห่งทั่วโลกจะส่งคลื่นเลเซอร์ขึ้นไปสกัดกั้นดาวเทียม LAGEOS สถานีสองแห่งตั้งอยู่ในออสเตรเลีย ที่ Mt Stromlo ใน ACT และ Yarragadee ใน WA สิ่งอำนวยความ สะดวกของ Mt Stromlo ยังใช้ในการติดตามขยะอวกาศ อีกด้วย

กระบวนการทำงานเช่นนี้ กล้องโทรทรรศน์จะปล่อยลำแสงเลเซอร์ที่เล็งไปที่ดาวเทียม ซึ่งกระทบกับดวงตาแก้วและหันเหกลับมายังโลก ซึ่งกล้องโทรทรรศน์จะรับไว้

ระยะเวลาที่ใช้ในการเดินทางไป-กลับสองทางบ่งชี้ว่าดาวเทียมอยู่ไกลแค่ไหน เมื่อบันทึกและแก้ไขเวลาแล้ว เราจะทราบระยะห่างจากดาวเทียม ณ ขณะนั้นเป็นหน่วยเซนติเมตร

การเปลี่ยนแปลงของระยะทางในช่วงเวลานี้เกี่ยวข้องกับการแปรผัน

ของสนามโน้มถ่วงและการหมุนของโลก ตลอดจนปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในอวกาศวงโคจร

ดาวเทียม LAGEOS (แม้ว่าจะเป็นดาวเทียมที่สวยที่สุด) ไม่ใช่เป้าหมายเดียวของเครือข่ายช่วงเลเซอร์ ดาวเทียมอื่นๆ ที่ติดตั้งรีโทรรีเฟลกเตอร์ ได้แก่ Russian BLITS ( Ball Lens in Space ) และETALON 1 and 2 และ ดาวเทียมStarshineของนักศึกษา

นอกจากนี้ยังมีรีโทรรีเฟลกเตอร์บนดวงจันทร์ – ที่จุดลงจอดอพอลโล 11, 14 และ 15 และบนยานสำรวจรัสเซีย Lunokhod 1 และ 2 การวัดได้รับการประสานงานและเผยแพร่โดยInternational Laser Range Service

ทุกวันนี้ เรามองว่าโลกเป็นระบบเดียว โดยมีรูปทรงของดาวเคราะห์ การหมุนรอบตัวเอง บรรยากาศ สนามโน้มถ่วง และการเคลื่อนที่ของทวีปต่างๆ เชื่อมต่อกัน ตอนนี้เราถือว่าเป็นเรื่องปกติ แต่ LAGEOS ช่วยให้เรามาถึงมุมมองนั้น

เรามักจะคิดว่าโลกเป็นทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ แต่การกระจายของมวลภายในนั้นค่อนข้างเป็นก้อน ซึ่งหมายความว่าแรงโน้มถ่วงไม่ได้กระจายอย่างเท่าเทียมกัน

การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของดาวเทียมช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทำแผนที่การกระจายนี้ได้อย่างแม่นยำ เพื่อเพิ่มความรู้ของเราเกี่ยวกับgeoid ที่มองไม่เห็น ใต้พื้นผิว

geoid เป็นตัวแทนของโลก หากคุณขจัดอิทธิพลของน้ำขึ้นน้ำลงและแรงในชั้นบรรยากาศ และจินตนาการถึงระดับน้ำทะเลที่ซึ่งพวกมันจะอยู่ตามแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว

ที่สำคัญยิ่งกว่านั้น ดาวเทียม LAGEOS สองดวงกำหนดจุดศูนย์กลางตามจุดศูนย์กลางมวลของโลกสำหรับระบบอ้างอิงภาคพื้นโลกที่ใช้ในการนำทาง

จุดประสงค์อีกประการหนึ่งคือการวัดความเร็วและทิศทางของการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก ซึ่งเป็นสาเหตุของการเคลื่อนตัวของทวีป

ดาวเทียม LAGEOS ทั้งสองดวงทำงานแบบพาสซีฟโดยไม่มีอุปกรณ์ใดๆ และไม่มีเชื้อเพลิงและแบตเตอรี่หมด ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะอยู่ได้นานกว่ามนุษยชาติ วงโคจรของพวกมันอาจคงที่ประมาณ 8.4 ล้านปีตามคำทำนายดั้งเดิม

LAGEOS-1 เป็นผู้ถือหนึ่งในการสื่อสารข้ามสายพันธุ์ระหว่างการเดินทางข้ามเวลาของCarl Sagan

เขาคิดการออกแบบซึ่งวาดโดยจอน ลอมเบิร์ก ซึ่งทำงานร่วมกับเขาในยานโวเอเจอร์ โกลเด้น เรคคอร์ดสโดยแสดงให้เห็นการเคลื่อนตัวของทวีปในช่วงเวลา 3 จุด: เมื่อ 268 ล้านปีก่อนตอนที่มีเพียงแพนเจียในทวีปใหญ่เท่านั้น, ปี 1976 เมื่อมีการส่งดาวเทียม และ 8.4 ล้านปีในอนาคต แผนที่ถูกสลักไว้บนแผ่นเหล็กบางๆ ที่พันรอบแกนกระบอกทองเหลือง

มันเป็นวัตถุลึกลับของมนุษย์ต่างดาวที่นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์จินตนาการว่าตกลงมายังดาวเคราะห์และกระตุ้นการเปิดเผยส่วนตัวและสังคมแม้ว่าวัตถุนั้นจะผ่านเข้าไปไม่ได้ก็ตาม

ใครจะรู้ว่าใครหรืออะไรอาจพบมันใน 8.4 ล้านปี หากมันยาวนานขนาดนั้น มันจะละลายเมื่อกลับเข้ามาใหม่ ตกลงสู่มหาสมุทรโดยไม่มีใครสังเกตเห็นและไม่โศกเศร้า หรือกระแทกสิ่งที่เหลืออยู่ในออสเตรเลียอย่างสกายแลปแล้วจมอยู่ใต้แสงดาวไปอีกสองสามล้านปีหรือไม่?

Credit : เว็บแทงบอล