평균적으로 달은 지구에서 약 238,855마일 떨어져 있습니다. 궤도의 위치에 따라 226,000마일만큼 가까울 수도 있고 251,000마일만큼 멀 수도 있습니다. 반경이 약 1,080마일인 이 달은 우리 태양계에서 다섯 번째로 큰 달이지만, 그 폭은 우리가 집이라고 부르는 크고 푸른 대리석의 3분의 1에 불과합니다. 더 나은 시각적 참조를 위해 지구를 니켈 직경으로 생각하고 달을 작은 완두콩이나 커피 콩의 직경으로 생각하십시오. 대략 30개의 니켈, 즉 지구 크기의 행성이 둘 사이에 들어갈 것입니다.
우리는 레이저의 작동 방식을 자세히 조사하지는 않지만 레이저의 촘촘한 빔은 전구나 손전등에서 방출되는 산란광과 매우 다르다는 것을 알고 있습니다. “레이저”라는 단어는 전혀 단어가 아니지만 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation의 약어입니다. 자연적으로 발생하지 않는 레이저 빔은 광자라고 불리는 개별적인 빛 에너지 입자로 구성됩니다. 이렇게 촘촘하게 집중된 응집성 광파 흐름은 산란 없이 한 방향으로 이동합니다. 따라서 광선이 우주로 발사되면 달과 같은 고체 물체에 부딪힐 때까지 영원히 계속될 것입니다.
끊임없이 팽창하는 우주를 제외하면, 적어도 우리가 현재 이해하고 있는 것처럼 빛의 속도보다 더 빠르게 갈 수 있는 것은 없습니다. 보편적인 속도 제한은 시속 670,616,629.3844마일입니다. 레이저 빛은 일반 빛과 다르지만 여전히 빛입니다. 따라서 레이저 빔이 달에 도달하는 데는 1.21초에서 1.35초가 소요되며, 이는 달의 천체 궤적 위치에 따라 달라집니다.
달에서 레이저를 튕겨내다
아, 하지만 이 숫자는 단순히 수학 방정식에서 파생된 것이 아닙니다. 실제 생활에서 측정되었습니다. 당신이 하드코어 천체 애호가가 아니라면 현재 달에 5개의 반사 패널이 있다는 사실을 깨닫지 못할 수도 있습니다. 이 패널에는 과학자들이 “모서리 큐브”라고 부르는 거울이 부착되어 있습니다. 왜냐하면 빛이 어디에서 왔는지에 관계없이 광원으로 다시 반사할 수 있는 말 그대로 유리 큐브의 모서리이기 때문입니다. 우리가 여기서 어디로 가는지 볼까요?
첫 번째는 1969년 아폴로 11호 우주비행사가 보관한 것으로, 총 100개의 코너 큐브가 있었습니다. 소련은 1970년에 14개의 거울을 갖춘 최초의 로봇 탐사선(Lunokhod 1)을 떨어뜨렸습니다. 1971년에 아폴로 14호 승무원은 100개의 코너 큐브를 가진 한 대를 배치했고, 아폴로 15호 승무원은 300개의 코너 큐브를 가진 또 하나를 배치했습니다. 소련의 루노호트 2호(14개의 거울 포함)는 1973년에 남겨졌습니다. 목표는 지구에서 달까지 레이저 빔을 쏘아 시간이 지남에 따라 그들 사이의 거리를 추적하는 것이었습니다. 평균적으로 빛이 왕복하는 데 약 2.5초가 걸립니다. 밝혀진 바에 따르면, 이 두 천체는 실제로 매년 약 1.5인치씩 떨어져 나가고 있습니다.
그러나 그 오래된 거울은 더러워지기 시작했습니다. 아마도 작은 운석 충돌로 인해 튀어 나온 달 먼지 때문일 것입니다. 그래서 2009년 6월 NASA는 자체 궤도에서 가장 가까운 천체를 연구하기 위해 달 정찰 궤도선(LRO)을 발사했습니다. NASA가 “문고본 소설 크기”라고 말한 새롭고 개선된 깨끗한 반사판이 부착되어 있었습니다. 흥미롭게도 빔이 목표를 달성하는 데 10년 이상이 걸렸지만 마침내 2020년 8월에 성공했습니다.
