1. Transmisión:
* Efectos atmosféricos: El haz láser pasa a través de la atmósfera, que puede dispersar y absorber parte de la luz. Esto depende de factores como las condiciones climáticas, la densidad atmosférica y la longitud de onda del láser.
* Divergencia del haz: El haz láser se extiende a medida que viaja, debido a la difracción. Esta propagación reduce la intensidad del haz en el satélite.
2. Reflexión:
* Retroreflector: Los satélites utilizados para el rango láser generalmente tienen retrorreflectores montados sobre ellos. Estos son espejos especializados que reflejan el haz láser en la dirección exacta de la que proviene.
* superficies no reetrorlectivas: Si el satélite carece de retrorreflectores, la luz láser se reflejará en varias direcciones, lo que dificulta la detección de la señal reflejada en la estación de tierra.
3. Detección:
* Recepción: La luz láser reflejada es recibida por un telescopio en la estación de tierra.
* Detección: Un detector sensible mide el tiempo que tarda la luz en viajar al satélite y hacia atrás. Esta diferencia de tiempo se usa para calcular la distancia al satélite con alta precisión.
Aquí hay un desglose de los diferentes escenarios:
* satélite con retroreflector: La luz láser se refleja de manera eficiente hacia la estación de tierra, lo que permite mediciones de distancia precisas. Este es el método estándar para el rango láser.
* satélite sin retroreflector: La luz láser se dispersa difusamente, lo que dificulta la detección de la señal reflejada. Esto hace que sea un desafío preciso.
* satélite con superficies parcialmente reflectantes: La luz láser se reflejará tanto difusamente como hacia atrás hacia la estación del suelo. Esto puede ser útil para estimaciones de distancia aproximada, pero no tan preciso como el uso de un retroreflector.
El éxito del rango láser depende en gran medida de los siguientes factores:
* potencia láser: Se requiere un poderoso láser para superar la atenuación atmosférica y llegar al satélite.
* Tamaño del telescopio: Un telescopio grande mejora la relación señal / ruido mediante la recolección de una luz más reflejada.
* Sensibilidad del detector: Se necesita un detector sensible para medir la débil señal reflejada.
* Condiciones atmosféricas: Las condiciones climáticas claras con turbulencia atmosférica mínima son ideales para el rango láser.
En general, los sistemas de rango láser utilizan los principios del tiempo de viaje de luz y la retrorlección para medir distancias a los satélites con alta precisión. Esta información es crucial para varias aplicaciones, incluidas:
* Determinación de la órbita satelital:
* Earth Geodesy: Midiendo la forma y el tamaño de la tierra.
* Monitoreo tectónico de placa: Observando el movimiento de las placas tectónicas de la Tierra.
* navegación de naves espaciales: Nave espacial guía en el espacio.
