Astrônomos lançaram um laser de uma espaçonave girando em torno da lua

Pela primeira vez, os cientistas lançaram com sucesso um laser de um espelho que está ligado a uma espaçonave girando em torno da lua.

Lançar lasers em espelhos na superfície lunar é um truque antigo. Os astronautas que caminhavam na lua deixaram os refletores para trás em 1969. E, desde então, os pesquisadores lançaram lasers desses refletores para fazer medições precisas da distância entre a lua e a Terra, usando a velocidade da luz e o tempo que leva para o feixe de laser voltar para a terra.

Mas acertar um laser em órbita ao redor da lua é uma tarefa muito mais complicada. O Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) orbita a lua com um espelho nas costas desde 2009. Mas quase uma década se passou sem um único salto de laser bem-sucedido. Em um artigo de 6 de agosto na revista Earth, Planets and Space, uma equipe de pesquisadores relatou o primeiro contato de laser bem-sucedido: duas vezes em 4 de setembro de 2018 e duas vezes novamente entre 23 e 24 de agosto de 2019, técnicos da Estação Lunar Laser Ranging (LLR) em Grasse, França, disparou rajadas de laser no LRO e viu a luz retornar 2,5 segundos depois.

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Para garantir que a luz refletida no LRO retorne na direção de onde veio, o espelho na parte de trás é mais complicado do que o do seu banheiro. Como os espelhos mais antigos da superfície lunar, é um "cubo de canto" - uma série de espelhos tridimensionais, cada um com a forma literal do interior de um canto de um cubo. Quando um laser o atinge, a luz salta três vezes antes que a geometria do espelho o retorne na direção precisa de onde veio.

Rastrear o movimento do LRO ao longo do tempo é um projeto científico interessante por si só. Mas, escreveram os pesquisadores, esses quatro contatos de laser bem-sucedidos não oferecem dados suficientes para rastrear esse movimento. O LRO ainda está se movendo muito rápido e imprevisivelmente para acertar com um laser de forma confiável, e todos os quatro contatos foram feitos sob o que os pesquisadores descreveram como condições ideais. A lua, o LRO e a França foram alinhados perfeitamente para melhorar as chances de contato do laser.

A longo prazo, os estudos do espelho LRO podem ajudar a resolver um problema complicado de impactar os espelhos deixados na superfície lunar. Todos esses espelhos se tornaram menos reflexivos com o tempo, e os pesquisadores não sabem ao certo por quê. Mas essa qualidade perdida está tornando as medições precisas mais difíceis. O problema pode ser que a exposição de longo prazo à radiação solar apenas enfraquece os espelhos. Nesse caso, o espelho do LRO deve enfraquecer ao longo do tempo na mesma taxa. Alternativamente, a poeira lunar ou a névoa da fina atmosfera da lua podem estar obscurecendo os espelhos, escreveram os pesquisadores. Nesse caso, a refletividade do LRO deve permanecer mais ou menos inalterada ao longo do tempo na alta órbita, mesmo quando os espelhos de superfície degradam.