Medidas láser

La Tierra se mueve en torno a la eclíptica alrededor del Sol a una velocidad media de 107.218,8 km/h (entre 29.291 km/sy 30.287 km/s). Al mismo tiempo, la Tierra gira sobre su eje a una velocidad (en el ecuador) de 1674,364 km/h (465 m/s). Nuestro satélite natural (la Luna) y nuestros satélites artificiales giran a distintas velocidades, 1,17 km/s para la Luna, 3,88 km/s para los satélites GPS o 7,68 km /s para la estación orbital del ISS. A pesar de estas velocidades relativas, la distancia entre nuestro satélite y la Tierra puede medirse con precisión. Para ello utilizamos medidas láser por satélite(en inglés Satellite Laser Ranging o SLR). Mediciones Láser por Satélites (SLR) mide el tiempo de ida y vuelta de un pulso láser emitido desde una estación terrestre y retrocedido desde los reflectores situados en el satélite. La distancia entre el satélite y el lugar de observación es aproximadamente igual a la mitad del tiempo de ida y vuelta multiplicada por la velocidad de la luz. Muchos satélites están equipados con reflectores láser que reflejan la luz en la dirección exacta del transmisor. La precisión angular de los retrorreflectores es de unos segundos de grado. La precisión de una medida por alcance láser es de 1 a 2 cm. La técnica SLR es sensible a la posición del centro de masa de la Tierra. Esta técnica sencilla y muy precisa (1 cm) proporciona medidas relativas en el centro de masa de la Tierra. Define un dominio de referencia absoluto para aplicaciones científicas (geodesia, física de la tierra, oceanografía, tectónica de placas, sismología, planetología lunar, control de órbita por satélite, etc.). Esta técnica proporciona, por ejemplo, estimaciones diarias del movimiento polar con una precisión del orden de 0,3 milisegundos de grado.

Otra técnica, como la Técnica Láser Luna (LLR), se utiliza para determinar la oblicuidad de la eclíptica y la orientación del sistema solar en una referencia extragaláctica.

Nota: un telémetro láser es un dispositivo de medida de distancia. Se proyecta un rayo láser sobre un objetivo, que a su vez envía un haz de luz. La unidad de control electrónico calcula la diferencia de fase entre la transmisión y la recepción.

Imagen: Los satélites LAGEOS (Laser Geodynamic Satellite) son satélites artificiales en órbita terrestre. Consta de una esfera de bronce recubierta de aluminio, en la que se han colocado 426 retrorreflectores romboédricos (esquinas del cubo), totalmente pasivos. Ubicados en una órbita circular media (5900 km de altitud) y de masa elevada (406 kg para un diámetro de 60 cm), son muy estables y permanecen en órbita durante 8,4 millones de años.
Además están equipados con una cápsula del tiempo que muestra la posición pasado, presente y proyectada de los continentes. Las 422 esquinas del cubo están hechas de cristal de cuarzo y 4 de germanio para reflejar los rayos infrarrojos y estudiar la variación de altitud del satélite. 35 estaciones terrestres implicadas en medidas de distancia, calculando el tiempo necesario para que el rayo láser vuelva al punto de emisión.
La medida es precisa de centímetros y el movimiento de las placas tectónicas puede medirse con una precisión similar. Hay otros satélites equipados con retrorreflectores (ERS, Jason, Starlet, Etalon, dos satélites GPS (-35, -36,…) y se han colocado cinco retrorreflectores en la Luna).

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Conoce al autor, Michael Montero
Michael Montero

Michael Montero es especialista en Astronomía, cuenta con años de experiencia en observatorios y está especializado en avistamiento a media distancia. También ha preparado a algunos grupos de iniciados en astronomía. Una de sus aficiones más importantes es la observación de astros en la naturaleza, que practica cuando sus viajes y trabajo se lo permiten.

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