Estaba pensando en la misión eLISA propuesta por la ESA , que es esencialmente una versión espacial del experimento LIGO, y se me ocurrió que rastrear tres satélites detrás de la órbita terrestre parecía excesivamente complicado en comparación con usar un reflector en el suelo y otro en el luna (si no me equivoco, incluso ya hay un espejo en la luna, del experimento Lunar Laser Ranging) y un solo satélite. ¿No hay una órbita geosíncrona con una línea de visión a la luna en todo momento? Me parece que el rango agregado proporcionaría una mejor sensibilidad. Siempre que conozca la distancia exacta al reflector, puede calcular frecuencias individuales para los láseres de la Tierra y la Luna, convertir la frecuencia más rápida a través de una especie de PLL y aún usar los datos resultantes en un análisis de interferometría. ¿Hay algo importante que me falta aquí que haría que este arreglo sea más difícil que la misión eLISA propuesta? Parece trasladar gran parte del riesgo físico y el costo de la misión a los costos computacionales, que en comparación son mucho, mucho más baratos.
Esta no sería una versión gigante de eLISA, sino una pequeña (y complicada).
La distancia entre los satélites LISA será de 1 millón de kilómetros, mientras que la luna está a una media de 380.000 km de la Tierra. Entonces ese brazo sería menos de la mitad de largo. La órbita geosíncrona está a 36.000 km, ni siquiera el 10% de la distancia a la luna. La diferencia de longitud entre los brazos detectores propuestos es mucho más corta que la longitud de coherencia de cualquier láser, por lo que su interferómetro no funcionaría.
Más problemas:
Posicionamiento del espejo en la Tierra: ¿Dónde quieres poner el espejo para que la luna siempre sea visible en el cielo?
Posicionamiento de satélite: Dudo (sin comprobar) que se pueda ver la luna en todo momento desde órbita geosíncrona. Tal vez podría trabajar con uno de los puntos de Lagrange Earh-Moon.
Ajuste constante del espejo: la Tierra gira y la Luna gira alrededor de la Tierra. Así que los brazos de su interferómetro cambiarían de ángulo constantemente. (Y necesitarías cavar muchos túneles directamente a través de la Tierra, ver arriba).
Vibración: Los espejos deben estar lo más libres posible de vibraciones. Eso es mucho más fácil de lograr con un satélite flotante que en la Tierra o la Luna. (¿Sabías que hay terremotos lunares ?)
Elipticidad: La distancia a la luna varía entre 360.000km y poco más de 400.000km durante su órbita. Así que estarías constantemente ajustando el interferómetro. Una deriva constante no es necesariamente problemática, pero la gran diferencia de distancia podría serlo.
Por último, no me queda claro cómo se quiere sustituir la medición de precisión por el cálculo. ¿Qué es PLL? ¿Cómo se obtienen patrones de interferencia significativos con láseres de diferentes longitudes de onda? También tenga en cuenta que la "distancia exacta", si desea contar las ondas, debe ser mejor que la mitad de la longitud de onda de su láser, es decir, unos pocos cientos de nanómetros. A la distancia de la luna, eso es mejor que (Espero que el cálculo sea correcto).
Mono de código borracho
james k
Alex