Beiträge von Stick im Thema „Retroreflektoren Mond, Mindestmittel?“

Ich geb's auf. Hier wird viel zu oft verdreht. Ich sprech' von 100 ns Meßfenster!, nicht Pulsdauer, und ich hab keine Lust mehr, Links zu holen, die Grafik zeigt EINDEUTIG 100ns Meßfenster und Du, Stefan, kommst mir wieder, WIEDER mit Pikosekunden. Willst Du alles mit Absicht mißverstehen?

Der Loriotanteil in diesem Thread ist zu schmerzhaft. Hätte ich bloß meine Klappe gehalten.

Mist, ich hatte den Astrotreff doch schon mal komplett auf Eis, warum hab' ich mich nur nicht dran gehalten? Ich und meine idiotischen Ersatzlösungen.

Du hast's gerade nötig, in anderen Threads Leute bzgl. wegekeln zu belehren. Mich regt Deine Art hier so auf, daß ich mich aus dem Treff verpisse.

Du hast Deinen Kreuzzug gewonnen, Stefan. Du bist der Sieger. Der Hüter der einzigen Lösung. Du hast den unbedarften Deppen erfolgreich in die Knie gezwungen. Mein Thread gehört endlich Dir. Fang' damit an, was Du willst. Der Teufel soll mich holen, wenn ich lese, was Du hierauf antwortest. Spar Dir etwaige mails. Die oberflächlichen Deutungen meines vorletzten Beitrags im Treff kann ich mir an fünf Fingern abzählen.

Noch einmal Dank an die Leute, die konstruktiv beigetragen haben. Es waren gute Tips dabei. Daß es für mich mit der Verabschiedung endet, hatte ich nicht geplant.

Adieu

Ich würde nicht raten, sondern versuchen, konsequent deutlich mehr Photonen zusätzlich einzufangen, als das Rauschen alleine ergibt. Der Zeitpunkt ist mir egal, wenn ich auf Menge spielen kann. Hängt alles davon ab, ob jemand was erfunden hat, das mit Genauigkeit mehr als ein Photon zählen kann. Apollo zählt laut reddit auch mehr als ein Photon, weil sie ein 4x4 Array an Sensoren benutzen.

Die Zahlen tanzen übrigens Chacha. Einmal heißt es 100ns Fenster, hier sind's 200-400ns, mal sind es 10 Pulse pro Sekunde, mal 20. Die Setups der Stationen scheinen sich zu unterscheiden. Apollo's 100ns tauchen aber öfter auf und passen auch zur Grafik.

Die Grafik scheint, oberflächlich betrachtet, auszusagen, daß die Trefferquote gar nicht so schlecht ist. http://physics.ucsd.edu/~tmurphy/apollo/run_1208.png

Nun kenne ich die Rohdaten nicht, aber wenn jedes Pixel ein Photon bedeutet, dann ist bereits der kurze Puls in der Lage, die Gesamtzahl meßbar zu erhöhen. Wie sähe das dann mit dem hundertfachen aus?

Und rein theoretisch, vollkommen aus der Luft gegriffen, gibt es vielleicht auch irgendein ultraempfindliches chemisches Verfahren. Weiß ich's? Ich weiß nur, daß man bei den Profis kein Verfahren finden wird, das nicht zur sehr genauen Zeitmessung paßt.

Seufz.

Bei einem Versuchsaufbau, der auf Genauigkeit ausgelegt ist, geht es nicht anders. Absolut einverstanden.
Aber nur ein Beispiel:
Ein Sensor, der die Photonen zählt, anstatt mit perverser Genauigkeit das allererste Photon festzuhalten, ist vollkommen ungeeignet für die genaue Distanzmessung und ich weiß auch nicht, ob es da was gibt. Aber wenn, dann reicht der wunderbar, um einen 100ns Impuls bei einem Zehntel Leistung zu erkennen. Denn Rauschen plus Extraphotonen wird im Mittel über reines Rauschen hinausragen.

Und diese Lösung würde in den aktuellen Aufbauten nie erscheinen. Ich sage noch nicht mal, daß meine Idee umsetzbar ist, aber ich sage nur, daß ich sie erst ausschließe, wenn ich weiß, daß da nichts geht.

Das Ziel ist ein anderes.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kalle66</i>
<br />Stick,
worüber regst Du Dich jetzt auf? Du hattest das als Frage formuliert, hast ne Antwort bekommen und von den zwei Gründen suchst Du Dir den raus, der Dich offensichtlich nicht interessiert. Sorry ... hätte ich nur den zweiten genannt, käm jetzt die Antwort ... das ist quatsch, da gibt es ja noch andere.

Interessant ist (auch) das S/N-Verhältnis. Und wenn du alles andere ausgereizt hast, dann verbesserst du das nur noch durch Verkleinern des Zeitfensters beim Empfang. Da hast du dann an Stellschrauben wie "Polarisation", "Schmalbandfilter", "Kühlung" und "Quanteneffektivität des Sensors" schon bis zum Erbrechen geschraubt. Die früher verwendeten Photomultiplier haben die Forscher nicht aus Spaß viele Jahre lang den CCD vorgezogen. Nachteil: Ein Rausch-Photon ist da dann eins zuviel. Also warten bis zum nächsten Puls ... aus vielen tausend Pulsen gewinnt man am Ende einen sog. "Normalpunkt" über statistische Verfahren. Und da sind wir dann beim berühmten Sigma der Gausskurve.

Oder willst du eine "Münzwurfmaschine" bauen? So nach dem Motto: Dieses Photon könnte vom Reflektor kommen ... Das schaffe ich auch mit Taschenlampe und 8"-Dobson. Beweis dann, dass es nicht vom Reflektor stammt.

Schon ganz einfache Überlegungen zeigen die Schwierigkeit auf: Wenn du den Mond anpeilst, dann tun das alle Lampen im Umkreis von ca. 30km um Dich herum auch ...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ich rege mich darüber auf, wenn mir jemand was erklärt, was ich schon 3-5 mal als mir bekannt kund getan hab. Die Frage war ausschließlich auf die Chance des Ankommens gezielt, nicht auf die Frage nach dem Rauschen. Das ergibt sich aus den Worten drumrum. Und aus Vorbeiträgen. Mal ganz abgesehen davon, daß ich explizit Stefan angesprochen habe und nicht Dich.

Die Lampen in Deiner Umgebung strahlen nicht mit exakt 532nm Wellenlänge. Ein Großteil des Rauschens wird mit einem sehr engen Filter, passend zum Laser, eliminiert.

Das mit der Münzwurfmaschine ist eine unsachliche Frage. Meine gesamte Sichtweise der Sachlage muß ich nicht jedesmal erneut in den letzten Post packen, nur damit Du nicht lesen mußt. Lies die anderen Beiträge nochmal, wenn Du das nicht glaubst. Halt' mich im Stillen für dümmer als ich bin, wenn Du magst. Ist nicht das erste Mal. Aber hör auf, Sachen zu ignorieren, die ich bereits geschrieben hab. Persönlich hab' ich bei meiner Erfahrung mit Dir nicht die geringste Lust, mit Dir zu reden, weil Du immer genau das machst, was Du auch jetzt machst. Mich als blöd hinzustellen. Indem du es in eine Frage packst, die vollkommen hirnrissige Denkfehler Deines Gegenübers in den Raum stellt. Das fing schon mit der 'geringstmöglicher Nutzen bei größtmöglichem Aufwand'-Pseudofrage an. Das ist verletzend und beleidigend. Und es passiert jedes Mal, wenn wir beide anfangen. LASS DAS SEIN! Wir sollten einander tunlichst ignorieren.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hm, ich hatte gedacht, man erkennt das Licht anhand der Wellenlänge und die kurze Dauer des Pulses dient nur der Meßgenauigkeit. Hab' ich mich da geirrt?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Deshalb benutze ich ja auch keine Picosekundenbursts, sondern 0.01 Sekunden. Was dem Finden der legitimen Photonen aber alles andere als zuträglich sein dürfte.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">(hundertstel geht nicht, weiß ich inzwischen)
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Niemand hier hat vor, einen 90 Picosekunden langen impuls zu verwenden, außer die Kürze der Zeit ist absolut unabdingbar für die Detektion.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Der Impuls ist in erster Linie so kurz, weil das die Genauigkeit der Messung bedingt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Liste nicht vollständig.

Sag mal, Kalle, wie würdest Du Dich fühlen, wenn Du in dem Thread mehrfach schreibst, daß Dir die Geschichte mit der Meßgenauigkeit bekannt ist, und dann bekommst Du die Meßgenauigkeit nochmal erklärt? Auch ich habe inzwischen einige deutsche und englische Quellen gelesen. Simple Konzepte begreife selbst ich beim ersten Mal.

Ja, die 3cm Scheibe ist dazu da, die Distanz auf 3cm genau zu messen, soweit klar.

Hi Stefan: das Zauberwort in meinem Satz war "genauso". Hab nie behauptet, er bleibt kalt.

<b>Ich mach es nochmal deutlich: die Profis messen 100 ns und schießen 0.1 ns. Es rauscht nicht ein Photon mehr, wenn man die ganze Meßzeit von 100ns bretzelt.</b>

Dann kann man einen Laser hernehmen, der ein Zehntel so stark ist und hat 100mal mehr Photonen im gleichen Fenster, das die Profis zum Messen hernehmen. Wenn man dann genug Detektorfläche auffährt, dann sollte es durchschnittlich messbar mehr Photonen bei eingeschaltetem Laser geben.

Und dann habe ich noch keine Ahnung, ob die verwendeten "Alles oder Nichts"-Sensoren die einzige Art sind, wie man messen kann. Vielleicht gibt es ja Sensoren, die die Anzahl der Photonen zählen, aber mit dem Timing Schwierigkeiten haben. Das Timing ist bei mir irrelevant.

Sorry, Stefan, das erscheint mir nicht stimmig. Wenn man hundertmal so viele Photonen auf dieselbe Reise schickt, ist die Chance hundertmal so hoch, daß welche ankommen. Warum sollten die Photonen eine bessere Chance haben, wenn sie zusammen losgeschickt werden? Das will ich mal wissen. Räumen die Photonen irgendwas aus dem Weg? Das Rauschen mag einem in die Quere kommen, hat mit der Anzahl zurückkehrender Photonen aber vorerst nichts zu tun.

http://physics.ucsd.edu/~tmurphy/apollo/run_1208.png

Das Protokoll von Apollo zeigt eine Meßdauer von 12 Minuten. Klar wird der Laser da warm. Ich bezweifle, daß er sich in einer Hundertstelsekunde genauso aufheizt. Besonders, da der Laser dann um Größenklassen schwächer sein kann und immer noch mehr Photonen auf die Reise schickt.

https://www.reddit.com/r/asksc…mer_test_the_lunar_laser/

Hier hat sich ein Mitarbeiter gemeldet. Das Problem mit längerer Dauer ist nicht die Rückehrrate, sondern scheinbar die Fremdphotonen. Der Detektor besteht aus 16 Sensoren, die rückgesetzt werden müssen, nachdem sie ein Photon mitbekommen haben. Sobald es piep macht, scheint der Sensor blind zu sein. Das wäre natürlich ein Problem. Andererseits messen die Leutchen 100 ns, dann kann man auch 100ns lang bretzeln.

Hm. Man könnte auch an der Sensormenge schrauben.

Ach, was solls...hack' ich halt Holz.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Kräftig Euro-Lotto spielen und vielleicht gewinnst du das nötige Kleingeld. [:D][:D][:D]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Mit genügend Intelligenz und Bildung gibt es erfolgversprechendere Methoden ( :

Ob ich das Ergebnis dann in einen Laser stecke, bleibt abzuwarten.

Danke für die Belehrung. Ich geb' Dir die Antwort, wenn ich das nötige Spielgeld hab.

Ich ruf dann mal Wettzell an und sage denen, daß ihr Aufbau unmöglich ist. Nicht nur ihr beide habt langsam die Nase voll.

Trotzdem vielen Dank an die konstruktiven Beiträge.

Hi Kalle

Das Pulsen geschieht der Genauigkeit wegen. Falls Empfänger, Laser und der Rest es erlauben, dann bretztele ich zwischen einer Hundertstelsekunde und einer Zehntel, da Genauigkeit nicht der Fokus ist.

Ja, so ein 300 Meter-Schüsselchen hat was für sich. Manche Quellen behaupten aber, daß Moonbouncing schon mit 50 Watt Sendeanlage und einer Richtantenne geht. Das klingt überschaubar.

Vor Flugzeugen werd' ich mich hüten.

Viele Grüße
Stick

Das macht es ja alles gerade so reizvoll.

Und ich bin fest davon überzeugt, daß die Anzahl der einzuhaltenden Auflagen endlich ist. Selbst in Deutschland, so unglaublich das klingen mag.

Hier ist meine Aussage: Wettzell tut's, mit einem für Kai's Verhältnisse popeligen Spiegel ( : , also ist es mit genügend Geld machbar. Ende der Frage, ob es möglich ist. Wieviel Geld es bei viel viel weniger Meßgenauigkeit kostet, das ist bislang eine nicht zu unterschätzende Unbekannte. Aber Wettzell beweist, daß diese Summe wahrscheinlich der einzige hinderliche Faktor ist.

Natürlich habe ich bei Beginn gehofft, weniger zu brauchen als die Profis. In gewisser Hinsicht hat sich das mit dem Moonbouncing auch erfüllt. Ich muß nur flexibel sein, was die Art der elektromagnetischen Strahlung angeht.

Und was die Treffergenauigkeit betrifft: 1962 gings auch ohne Reflektoren. Ein Schritt nach dem anderen.

Da gibt's nur drei Dinge, die man einhalten muß: Lehrgang zum Laserschutzbeauftragten mitmachen, den Laser mit durchdachtem Ablaufprotokoll wie eine Kreissäge behandeln und sich mit dem Flugverkehr absprechen.

Wenn ich das Ganze richtig verstehe, wird ein &gt;75 cm Spiegel als Reflektor benutzt und der Laser als Punktlichtquelle. Damit kann man wahrscheinlich nicht mal ein paar Nachtvögeln schaden.

Keine Sorge, bisher ist es ein Gedankenexperiment. Insofern sind Deine Zweifel und Ängste erstmal berücksichtigt. Auch wenn ich die Befürchtungen nicht teile oder gut heiße. Keiner hat verlangt, daß Du da was riskieren sollst. Was das Fremd- und Vorschußzweifeln angeht, bin ich hyperallergisch geworden. Selbst bei so einer Heidewitzka-Idee wie der hier.

Wenn die Geschichte in der Anschaffung so viel wie ein neues Segelflugzeug kosten sollte, dann laß' ich's wahrscheinlich auch sein, selbst wenn ich das Geld zusammenhabe. Die Radiovariante ist vorerst attraktiver.

Wer sagt, daß es was mit Hobby zu tun hat?

Geld wird's schon ordentlich kosten. Die Profis schießen weniger als 0.1 Nanosekunden lang und messen 100 Nanosekunden lang. Diese beiden Werte dienen ausschließlich der Genauigkeit der Messung. Ich bezweifle, daß der Laser kaputt geht, wenn man ihn 100 Nanosekunden lang betreibt. Dann ergibt sich ein Faktor von 1000. Wie lange man den Laser betreiben kann, ist bislang eine Unbekannte, die ich dann den Hersteller fragen würde. Und Wettzell bekäme auch einen Besuch verpaßt.

Ich würde mich dann auch erkundigen, wie die Amerikaner das ganze geschafft haben, als es noch keine Retroreflektoren dort oben gab, falls ich mich nicht verlesen hab.

Aber der Durchbruch in dem Thread ist schon das Moonbouncing. Das klingt wesentlich günstiger in der Nachahmung. Zum Üben, sozusagen.

Viel konkretere Frage:

Wie bringt man so einen Laser dermaßen exakt in den Brennpunkt? 400000 Km sind ne Hausnummer.

Der Gedanke zählt ( :

Von der Detektierbarkeit abgesehen spielt die Zeit keinerlei Rolle.

Stefan

Niemand hier hat vor, einen 90 Picosekunden langen impuls zu verwenden, außer die Kürze der Zeit ist absolut unabdingbar für die Detektion.

Der Impuls ist in erster Linie so kurz, weil das die Genauigkeit der Messung bedingt.

Aber es ist interessant, wie sehr sich die ganzen Informationen widersprechen. Die einen behaupten, der Strahl weite sich 1" auf, die anderen sprechen von 4"...

Deshalb benutze ich ja auch keine Picosekundenbursts, sondern 0.01 Sekunden. Was dem Finden der legitimen Photonen aber alles andere als zuträglich sein dürfte. Du hattest 308kwh ausgerechnet, Ein 10-Wattlaser, den ich 100000 mal so lange betreibe, ach, was solls.

Der Link http://physics.ucsd.edu/~tmurphy/apollo/basics.html spricht von 2 km²

Daß ich ohne einen 7 stelligen Betrag auch eine Taschenlampe in den Himmel halten kann, ist schon klar. Zumindest so langsam. Lieber erstmal die Lichtgeschwindigkeit nachmessen. Da brauch ich nur ein Zahnrad oder ein paar Spiegel, das geht.

Aus dem englischen Wiki:
https://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_Laser_Ranging_experiment
(The photons) can be identified as originating from the laser because the laser is highly monochromatic.

Die Wellenlänge scheint zu helfen. Trotzdem fängt die Idee an, sich vorerst andeutungsweise unpraktisch anzufühlen, nur so'ne Ahnung.

Rein rechnerisch geht's. Es gibt 10 watt Laserpointer zu kaufen, 0.01 Sekunden leuchten, da geht die Milchmädchenrechnung locker auf. Ob ich Lust hab, Behördenhürdenhüpfen zu spielen, entscheide ich, wenn ich reich bin. Die Physik dahinter ist so oder so interessant.

Mal eine banale Frage. Nehmen wir an, ich habe eine Laserdiode und einen Spiegel, wie krieg' ich die Diode denn 400000 Km genau in den Spiegelfokus? Gefühlt dürfte da jeder falsche Hundertstelmillimeter die Performance vernichten. Rantasten mit längeren Impulsen?

Grüße
Stick

Alles sehr gute Fragen. Werd' ich Wettzell mal löchern müssen, wenn's akut wird.

Wobei es schon eine Erleichterung bringt, wenn man nicht eine Lichtscheibe von wenigen Zentimetern hochschießt, sonder 1500 - 3000 kilometer. Immer noch ein kostenintensives Unterfangen ( :

Hi

Das mit dem Funksignal merke ich mir. Ist trotzdem sehr interessant. Genauigkeit ist da nicht so das Ziel. Ein Teil der Schwierigkeiten kommt ja vom extrem kurzen Impuls. Deshalb viel Leistung und wenig Retour. Mir würde ein Zehntelsekundenimpuls bereits reichen. Hundertstel wären wohliger Luxus.

Da das offizielle Signal im Subnanosekundenbereich liegt, mutmaße ich, ich dürfte einen um dem Faktor 100.000 schwächeren Strahler benutzen und hätte trotzem mehr Spielraum. 0.01 Sekunden wären eine Genauigkeit von 3000 Km. Vollkommen ausreichend für's erste. Um Position und Existenz der Reflektoren nachzuweisen, kann ich theoretisch Minuten draufhalten.

Bauchweh machen mir der Detektor und die Störphotonen. Wie isoliert man 10 Photonen? Insofern könnte der Radioimpuls eine Alternative darstellen. Avalanchedioden und Photomultiplier...

Hm, ich frage mich, ob man anstelle eines Lasers auch eine Natriumdampflampe nehmen kann. Welche Wellenlängen, falls überhaupt, sind einzigartig?

Spannend.

Viele Grüße
Stick

Hi Ullrich

Da stellt sich die Frage, ob man das realisieren kann, ohne einen Bandwurm an Laservorschriften einhalten zu müssen.

Hm, ich hatte gedacht, man erkennt das Licht anhand der Wellenlänge und die kurze Dauer des Pulses dient nur der Meßgenauigkeit. Hab' ich mich da geirrt?

Viele Grüße
Stick

Hi

An sich eine Frage an unsere Profis.

Was für eine Ausrüstung bräuchte man, um die Retroreflektoren auf dem Mond zu nutzen?

Ich möchte nicht möglichst genau die Entfernung messen, ein sehr kurzer Impuls ist also unnötig.

Was wären die untersten Rahmenbedingeungen unter Guerillabedingungen um herauszufinden, daß dort oben ein paar Reflektoren stehen?

Welcher Sensor wäre nötig? Muß es ein Laser sein oder kann man auch eine günstigere Lichtquelle verwenden? Auch wegen der Sicherheitsbestimmungen für Laser.

Der Sammelspiegel muß an sich ja keine sonderlich gute Qualität haben, da nur der Sensor getroffen werden muß. Da müßten auch mehrere polierte Aluminiumplatten gehen, oder? Hauptsache Fläche und Reflexionsgrad. Noch habe ich keinen Hochvakuumtopf.

Viele Grüße
Stick