Aufgabe 1.8
Entfernung des Mondes
★★☆Bei den Apollo-Missionen wurden auf dem Mond Reflektoren („Spiegel“) mit Ausrichtung zur Erde montiert. Mit einem Laserstrahl lassen sich so Entfernungen messen (Lichtgeschwindigkeit c ≈ 300 000 km/s).
a) Bestimme die Entfernung Erde–Mond, wenn der Laserstrahl 2,560 s nach dem Aussenden wieder auf der Erde detektiert wird.
Der Strahl läuft zum Mond und zurück.
Für die einfache Strecke braucht das Licht 2,560 s : 2 = 1,280 s.
d = c · Δt/2 = 300 000 km/s · 1,280 s = 384 000 km
b) Auf welche Ungenauigkeit im Abstand kann die Entfernung bestimmt werden, wenn die Laufzeit auf 1 ms genau gemessen werden kann?
Auch die Zeitungenauigkeit von 1 ms bezieht sich auf Hin- und Rückweg.
Δd = c · (1 ms)/2 = 300 000 km/s · 0,0005 s = 150 km → Ergebnis: d = 384 000 km ± 150 km