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Distance Terre-Lune Taille de la Lune. Benoît Dasset G eorges Comte Michel Ramponi Gérard Trouillot. Partie 2. La télémétrie « Laser-Lune »: la méthode actuelle de mesure à très grande précision. Observatoire de la Côte d’Azur, Plateau de Calern. Télémétrie : du grec «  télé  » = loin

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Distance Terre-Lune Taille de la Lune

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Presentation Transcript


Distance Terre-Lune Taille de la Lune

Benoît Dasset

Georges Comte

Michel Ramponi

Gérard Trouillot


Partie 2

La télémétrie « Laser-Lune »:la méthode actuelle de mesure à très grande précision

Observatoire de la Côte d’Azur, Plateaude Calern


Télémétrie :

du grec « télé » = loin

mesure de la distance


Rappel: La trajectoire

du centre de la Lune

autour de la Terre

peut être considérée

comme circulaire

en première approximation

Document Observatoire de la Côte d’Azur


Principe :

LUNE

cible

Impulsions

de lumière laser verte (10 tirs par seconde)

télescope,

laser,

horloge

«échos» de retour:

le télescope capte une très

petite fraction de

l’énergie envoyée, qui s’est

réfléchie sur la cible

TERRE


LUNE

cible

départ de l’impulsion

laser:

l’horloge indique une

« date » t

Distance

télescope-cible:

X

X est compris entre

360 000 et 406 000 km

TERRE


LUNE

cible

l’impulsion

laser voyage vers

la Lune à la vitesse

de la lumière, soit

299 792 km/s

TERRE


LUNE

cible

l’impulsion

laser atteint le sol

de la Lune, là où

se trouve le réflecteur

TERRE


LUNE

cible

Une toute petite fraction

de l’énergie de l’impulsion

est réfléchie dans la direction

initiale de l’émission:

c’est l’«écho de retour»

TERRE


LUNE

cible

l’«écho de retour» voyage vers la Terre à la vitesse de

la lumière

TERRE


LUNE

cible

l’«écho de retour» est capté

par le télescope.

L’horloge indique une

« date de capture »

t ’

TERRE


pour t et t’ en secondes

et X en km, en première

approximation, on a :

LUNE

cible

t’ - t = 2X / 299 792

Distance

télescope-cible:

X

X est compris entre

360 000 et 406 000 km

TERRE


Le film des événements lors d’un tir laser:


4) Le panneau rétro-réflecteur déposé sur le sol de la Lune par les astronautes de la mission Apollo 11.


Positions des panneaux rétro-réflecteurs installés sur la Lune


Les problèmes à résoudre :

  • La précision de la mesure du temps.

  • La très faible énergie de l’écho de retour.

  • La lumière parasite


  • Les deux causes d’erreur principales sur la mesure de la distance Terre – Lune :

  • La durée et la forme de l’impulsion laser

  • L’orientation du plan du panneau réflecteur par rapport à la Terre

  • La précision atteinte aujourd’hui est de l’ordre de 7 millimètres. Elle permet par exemple d’observer que la Lune s’éloigne de la Terre de quelques centimètres par an…


Station au Plateau de Calern


  • Autres applications des télémètres laser dans la vie de tous les jours:

  • Appareils de mesure rapide et précise des longueurs, peu encombrants, pour les maçons, menuisiers, etc…

  • Contrôle de la vitesse des voitures par les policiers munis de « lidars » infrarouges portatifs.


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