バイエルン州ヴェッツェル測地観測所のレーザー測距システム 衛星レーザー測距 （SLR ）は、 地球中心軌道 上の衛星 までの距離を測定する方法です。これは、超短パルス光を発射する レーザー を備えた天文台 で構成されています。パルスは衛星に当たり、反射して地上局に届き、地上局は光速の 公式を使用して往復時間 を測定します。これらの測定は瞬時に行われ、ミリメートルレベルの精度で、蓄積することで軌道の正確な測定や多くの重要な科学データを提供できます。一部の衛星には再帰反射器が 搭載されていますが、この方法は宇宙デブリ にも適用できます。[ 1 ]
衛星レーザー測距は、地球・大気・海洋システムの科学的研究に重要な貢献をもたらす可能性を秘めた、実績のある測地 技術です。これは、地球衛星の地心位置を決定する上で現在利用可能な最も正確な技術であり、レーダー高度計の精密な校正や、海洋地形の長期的な変化から機器の長期的なドリフトを分離することを可能にします。
地球の重力場 の時間的変動を測定し、地心に対する観測網の動きを監視する能力と、絶対システムでの垂直方向の動きを監視する能力により、長期的な気候変動のモデリングと評価において独自のものとなっています。[ 2 ]
SLRは、フレームドラッギング 効果など、一般相対性理論 の予測を検証するための独自の機能を提供する。
SLRステーションは、 VLBI 、GPS 、DORIS 、PRAREシステムを含む国際的な宇宙測地 観測ネットワークの重要な一部を構成しています。いくつかの重要なミッションにおいて、SLRは他の放射測定追跡システムが故障した場合にフェイルセーフ冗長性を提供してきました。
歴史 オーストリア、グラーツ 近郊のルストビューヘル天文台 における衛星レーザー測距地球近傍衛星へのレーザー測距は、 1964年にNASAがビーコンB衛星を打ち上げた際に初めて実施された。それ以来、科学的要求に後押しされ、測距精度は数メートルから数ミリメートルへと千倍向上し、再帰反射器を搭載した衛星がさらに多く打ち上げられている。
アメリカのアポロ計画 とソ連のルノホート 計画の一環として、地球の月面 に複数の反射鏡が設置されました。これらの反射鏡は定期的に測距（月面レーザー測距 ）されており、地球・月系の力学を非常に正確に測定することができます。
その後数十年にわたり、グローバル衛星レーザー測距ネットワークは、地球の固体部分、海洋、大気系の研究のための強力なデータソースへと発展してきた。さらに、SLRは、海洋表面をマッピングする宇宙搭載レーダー高度計ミッション（地球規模の海洋循環モデル化に利用される）、大陸氷塊の体積変化のマッピング、および陸地地形のマッピングにおいて、高精度な軌道決定を 可能にする。また、サブナノ秒単位のグローバルな時間伝送手段を提供し、一般相対性理論の特別な検証の基礎となっている。
[ 9 ]
アプリケーション SLRデータは、高精度な長波長重力場基準モデルを提供し、あらゆる精密軌道決定を支え、質量再分配による時間的な重力変動の研究の基礎となっている。ジオイド の高さは、1,500km未満の長波長において10センチメートル未満の精度で決定されている 。
SLRは、地球中心座標系において、地球規模での地殻変動観測点の移動をmm/年単位で正確に測定します。これらの結果は、重力モデルや地球の自転の10年単位の変化と組み合わせることで、地球内部の関連プロセスに制約を与えることにより、地球マントルにおける対流のモデリングに貢献します。ハワイの基準観測点の移動速度は70mm /年で、背景となる地球物理モデルの速度とほぼ一致しています。
衛星一覧
受動衛星のリスト 専用のレーザー測距衛星がいくつか軌道に投入された。[ 10 ]
共有衛星の一覧 複数の衛星にはレーザー反射器が搭載されており、他の観測機器とバス を共有していた。
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さらに読む パブリス、エリコス C.ルセリ、ヴィンチェンツァ。大坪利通。ウルリッヒ・シュライバー (編)衛星レーザー測距ジャーナル・オブ・ジオデシー 第 93 巻、第 11 号、2019 年 11 月 「衛星レーザー測距と地球科学」（PDF） 。NASA国際 レーザー測距サービス。2009年6月23日 取得。 パブリックドメイン ）Seeber、Günter (2003)衛星測地学 Walter de Gruyter ISBN 9783110175493 404ページ クレイマー、ハーバート・J. (2002)地球とその環境の観測：ミッションとセンサーの概観 Springer ISBN 9783540423881 131～132ページ Turcotte, Donald L. (編) (1993)宇宙測地学の地球力学への貢献 ワシントンD.C.: アメリカ地球物理学連合地球力学シリーズ、ISSN 0277-6669 米国国家研究評議会（1985年）測地学：未来への展望 NAP 80～84ページ
外部リンク 国際レーザー測距サービスウェブサイト マクドナルド・レーザー測距ステーション NERC宇宙測地施設 月面の再帰反射器 一眼レフ用固定シャッタードーム（FSD） 
