หลังจากมนุษย์โลกสามารถเยียบดวงจันทร์ได้จากโครงการ Apollo 11 ก็ได้เตรียมการทดลองมากมายขึ้นไปบนดวงจันทร์ด้วย หนึ่งในการทดลองที่สำคัญคือ การหาระยะห่างระหว่างโลกและดวงจันทร์
ภารกิจการหาระยะห่างระหว่างโลกและดวงจันทร์ มีชื่อเฉพาะว่า “Lunar Laser Ranging Experiment” หลักการง่ายมาก คือ นำแผงสะท้อนไปวางบนพื้นผิวของดวงจันทร์ จากนั้นยิงเลเซอร์ความเข้มสูงจากโลก และจับเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางกลับมายังโลก ก็สามารถคำนวณหาระยะห่างระหว่างโลกและดวงจันทร์ได้อย่างคร่าวๆ จากสมการ ดังนี้
ระยะห่าง (Distance) = (ความเร็วแสง*เวลาที่ใช้เดินทางไป-กลับ)/2
โดยเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ของแสงเลเซอร์ไป-กลับ วัดได้โดยเฉลี่ย 2.5 วินาที และเราทราบว่าความเร็วแสงมีค่าประมาณ 300,000,000 เมตรต่อวินาที สุดท้ายเราจึงทราบว่าดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลกประมาณ 385,000.6 กิโลเมตร
ความยากและอุปสรรคของการทดลองนี้
- ลำแสงที่เดินทางไปถึงดวงจันทร์จะมีขนาดพื้นที่หน้าตัดกว้างมาก เหมือนกับเราเปิดไฟฉาย ลำแสงบริเวณที่ห่างไกลจะเริ่มแผ่กว้างออก
- ความคลาดเคลื่อนจากการทดลองจะขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น โลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้ตำแหน่งการวัดจากโลกคลาดเคลื่อนไป, ชั้นบรรยากาศของโลกดูดซับแสงเลเซอร์ไว้บางส่วน, สภาพอากาศ เป็นต้น
ผลการทดลองที่ได้ตามมา
จากการทดลองนี้นอกจากจะทำให้เราทราบระยะห่างระหว่างโลกและดวงจันทร์โดยประมาณแล้ว ยังทำให้ได้ผลการทดลองอื่นๆที่น่าสนใจ ดังนี้
- ดวงจันทร์โคจรรอบโลกเป็นแบบก้นหอยวนออก (Spiraling away from earth) ทำให้มันเคลื่อนที่ออกห่างจากโลกปีละ 3.8 เซนติเมตร
- ร้อยละ 20 ของรัศมีดวงจันทร์ ในบริเวณแก่นของดาวอาจมีสสารในรูปของเหลว
- ค่าความโน้มถ่วงสากล G ของนิวตันค่อนข้างคงที่
- และอื่นๆ
Read Original Article and More Detail & Media
“Lunar Laser Ranging experiment.“. [Online]. via : wiki 2016.
