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두 위성 사이의 거리를 측정하기 위해 빛과 레이저 빔의 속도를 어떻게 사용할 수 있습니까?

다음은 빛의 속도와 레이저 빔이 두 위성 사이의 거리를 측정하는 데 사용되는 방법입니다.

원리

이 방법은 빛이 일정한 속도 (진공에서 초당 약 299,792,458 미터)로 이동하는 기본 원리에 의존합니다. 광 맥박이 한 위성에서 다른 위성으로 이동하는 데 걸리는 시간을 정확하게 측정함으로써 거리를 계산할 수 있습니다.

과정

1. 레이저 펄스 전송 : 하나의 위성의 레이저는 다른 위성을 향해 짧은 빛의 펄스를 방출합니다.

2. 반사 : 다른 위성에는 소스에 직접 빛을 반사하도록 설계된 장치 인 RetroreFlector가 있습니다. 이것은 광선이 양방향으로 동일한 경로를 이동하도록합니다.

3. 시간 측정 : 첫 번째 위성에서 매우 정확한 시계는 레이저 펄스가 두 번째 위성으로 이동하는 데 걸리는 시간을 측정하고, 리트로 플렉터를 반사하고, 돌아옵니다.

4. 거리 계산 : 빛의 속도와 왕복 여행 시간을 알면 다음 공식을 사용하여 거리를 계산할 수 있습니다.

거리 =(가벼운 x 시간의 속도) / 2

주요 고려 사항

* 정확도 : 이 측정의 정확도는 시간 측정의 정밀도와 레이저 주파수의 안정성에 따라 다릅니다.

* 대기 효과 : 대기는 빛의 속도에 약간 영향을 줄 수 있으므로 수정을해야합니다.

* 상대성 : 아주 먼 거리에서 아인슈타인의 상대성 이론의 영향이 중요해집니다. 이러한 효과는 매우 정확한 측정에서 설명됩니다.

응용

* 위성 항법 : 이 기술은 GPS 시스템 및 기타 내비게이션 기술에 결정적인 궤도에서 위성의 정확한 위치에 필수적입니다.

* geodesy : 그것은 지구의 모양과 크기를 극단적 인 정확도로 결정하는 데 도움이됩니다.

* 우주선 추적 : 궤도에서 우주선을 추적하는 데 사용됩니다.

* 달 거리 : 동일한 원리가 지구와 달 사이의 거리를 측정하는 데 사용됩니다.

레이저 펄스가 위성으로 이동하는 데 0.0001 초가 걸리고 반사하고 반환한다고 상상해보십시오.

* 시간 =0.0001 초

* 빛의 속도 =299,792,458 초당. 초당

거리 =(299,792,458 m/s x 0.0001 s)/2 =14,989.62 미터

따라서 두 위성 사이의 거리는 약 14,989.62 미터 (또는 14.99km)입니다.

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