Quando um feixe de laser de uma estação terrestre atinge um satélite em um sistema algo, várias coisas podem acontecer:

1. Transmissão:

* efeitos atmosféricos: O feixe de laser passa pela atmosfera, que pode se espalhar e absorver parte da luz. Isso depende de fatores como condições climáticas, densidade atmosférica e comprimento de onda do laser.
* Divergência de feixe: O feixe de laser se espalha à medida que viaja, devido à difração. Essa propagação reduz a intensidade do feixe no satélite.

2. Reflexão:

* Retrorreflector: Os satélites usados ​​para variações de laser normalmente têm retrorrefletores montados neles. São espelhos especializados que refletem o feixe de laser de volta na direção exata de onde veio.
* Superfícies não re-reflexivas: Se o satélite não possuir retrorrefletores, a luz do laser será refletida em várias direções, dificultando a detecção do sinal refletido na estação de solo.

3. Detecção:

* Recepção: A luz do laser refletida é recebida por um telescópio na estação de solo.
* Detecção: Um detector sensível mede o tempo necessário para a luz viajar para o satélite e as costas. Essa diferença de tempo é usada para calcular a distância do satélite com alta precisão.

Aqui está um colapso dos diferentes cenários:

* satélite com retrorreflector: A luz do laser é refletida de volta eficientemente em direção à estação terrestre, permitindo medições precisas de distância. Este é o método padrão para variação a laser.
* satélite sem retrorefletor: A luz do laser é espalhada difusamente, dificultando a detecção do sinal refletido. Isso torna o alcance preciso desafiador.
* satélite com superfícies parcialmente refletivas: A luz do laser será refletida tanto difusamente quanto para a estação terrestre. Isso pode ser útil para estimativas de distância aproximada, mas não tão precisas quanto o uso de um retrorefletor.

O sucesso da variação do laser depende muito dos seguintes fatores:

* Poder a laser: Um laser poderoso é necessário para superar a atenuação atmosférica e atingir o satélite.
* Tamanho do telescópio: Um grande telescópio melhora a relação sinal / ruído, coletando mais luz refletida.
* Sensibilidade do detector: É necessário um detector sensível para medir o sinal refletido fraco.
* Condições atmosféricas: Condições climáticas claras com turbulência atmosférica mínima são ideais para variação a laser.

No geral, os sistemas de variação a laser utilizam os princípios do tempo de viagem e a retrorreflexão da luz para medir distâncias aos satélites com alta precisão. Esta informação é crucial para várias aplicações, incluindo:

* Determinação da órbita de satélite:
* Geodesia da Terra: Medindo a forma e o tamanho da terra.
* Monitoramento tectônico da placa: Observando o movimento das placas tectônicas da Terra.
* navegação na espaçonave: Orientação da espaçonave no espaço.