Spaceblog: Don Pettit

Prošli mjesec je Astronomsko društvo iz San Antonija laserom dohvatilo ISS, a dokaz da im je to uspjelo je pružio astronaut Don Pettit, koji je snimio fotografiju na kojoj se vidi plava točkica koja dokazuje kako je barem nekoliko fotona uspjelo stići do međunarodne svemirske postaje.

Kako ljudi ne bi pomislili da je "pogodak" laserom u ISS jednostavna stvar, Don Pettit je na NASA-inom webu objavio blog u kojem kaže koliko je preciznih kalkulacija trebalo provesti da "Zemlja zabljesne ISS laserom":

Pogađanje ISS-a laserom je zahtijevalo veliki broj inženjerskih kalkulacija. Promjeri projiciranih zraka (uključujući propagaciju vala u Gaussovoj divergenciji), te intenziteti prema meti, morali su biti precizno proračunati.

Praćenje putanje svemirske postaje dok prelazi nebom je predstavljalo poseban izazov. Ja sam koristio e-mail za komunikaciju s Robertom Reevesom, jednim od članova astronomskog društva.

Kad uzmete u obzir da je za običnu razmjenu poruka ponekad trebalo čitav dan, pa i više (na svemirskoj postaji primamo e-mailove 2 do 3 puta dnevno), ne trebate se čuditi kad vam kažem kako nam je za ovaj projekt trebalo tjedan dana planiranja.

Laseri ne proizvode samo monokromatsko svjetlo, već također posjeduju i jedinstvene profile intenziteta. Ukoliko uzmete jedan isječak zrake, vidjet ćete kako je ona daleko od uniformiranosti. Matematički gledano, profil sadrži formu koju nazivamo Gaussova distribucija, koja pojednostavljuje kalkulacije propagacije zrake.

Kada projicirate tipičnu lasersku zraku promjera od 2 milimetra na udaljenost od 400 kilometara (visina na kojoj je ISS), promjer zrake će na kraju biti oko jedan kilometar, što implicira dvije stvari.

Prva je poteškoća s preciznim praćenjem svemirske postaje veličine od 200 metara s laserskom zrakom širine jedan kilometar na 400 kilometara udaljenosti. To nije mala stvar kad znate da se ISS kreće. Druga stvar je u tome što intenzitet laserske zrake pada s proporcijom u odnosu na prostor kroz koji prolazi. U ovom slučaju, inicijalna zraka od 2 milimetra protegnuta na 1 kilometar reducira intenzitet na faktor od 250 milijardi.

Stoga je jačina laserske zrake drastično reducirana po tom faktoru, što znači kako se ne trebamo bojati da bi mogla predstavljati opasnost po oči astronauta.

Molim vas samo da uzmete u obzir razliku u kalkulacijama kada se govori u mogućnosti zasljepljivanja pilota zrakoplova, jer je to nešto što svakako treba izbjegavati.

Za osvjetljavanje ISS-a, astronomi iz San Antonija su koristili jednowattni laser i dvije 850-wattne merkur/argon lampe, čije svjetlo sam mogao uočiti iz svoje točke promatranja.

Koliko god sve ovo djelovalo kao nešto jednostavno, činjenica je da je ovo prvi slučaj u kojem je laserom "pogođen" ISS, pa treba čestitati timu astronoma iz San Antonija kojima je to uspjelo (uz moju malu pomoć iz svemira).