Как авиация справляется со спутниковой и лунной лазерной локацией и другими научными лазерами в небе?

Похоже, что по всему миру существует множество научных станций лазерной локации, и некоторые из них являются мобильными.

Ученые отразили лазер от советского лунохода
Ученые отразили лазер от советского лунохода, потерянного на Луне несколько десятилетий назад. Источник

Вопросы

  • Насколько опасны эти научные лазерные лучи для пассажиров и экипажа, а также для самолета?
  • Существует ли НОТАМ или временное ограничение полетов, связанное с научной лазерной активностью?

Задний план

Для спутниковой лазерной локации :

В спутниковой лазерной локации (SLR) глобальная сеть станций наблюдения измеряет время прохождения ультракоротких световых импульсов до спутников, оснащенных ретрорефлекторами, туда и обратно. Это обеспечивает мгновенные измерения дальности с точностью до миллиметра, которые могут быть накоплены для точного измерения орбит и множества важных научных данных.

Международная служба лазерной локации
Международная служба лазерной локации - Карта станций. Источник .

и для Луны :

Лазерные лучи используются потому, что они остаются четко сфокусированными на больших расстояниях. Тем не менее, рассеяния луча достаточно, чтобы его диаметр составлял около 7 километров, когда он достигает Луны, и 20 километров, когда он возвращается на Землю. Из-за этого очень слабого сигнала наблюдения ведутся по нескольку часов подряд. Усредняя сигнал за этот период, можно измерить расстояние до Луны с точностью около 3 сантиметров.

Для целей астрофизики :

Адаптивным оптическим системам требуется эталонный источник волнового фронта, чтобы скорректировать атмосферное искажение света. Не во всех частях неба имеются достаточно яркие звезды [...], можно создать искусственную опорную звезду, посветив в атмосферу лазером.

Смотрите также

Просто комментарий, потому что это слухи, но: я работал с парнем, у которого была степень в области астрофизики. Он сказал, что обсерватории, использующие искусственные опорные звезды для своей адаптивной оптики, нанимают стажеров, чья работа заключается в том, чтобы лежать на койке на стоянке и нажимать дистанционный выключатель при приближении самолета.
Да, я тоже это читал, и в хорошем ответе Фредерико также упоминается (извините за заглавные буквы): «РАЙОН ТАКЖЕ БУДЕТ НАБЛЮДАТЬ НАБЛЮДАТЕЛЯМИ, И ЛАЗЕРНЫЙ ЛУЧ БУДЕТ ПРЕКРАЩЕН, ЕСЛИ ОБНАРУЖЕНЫ НЕУЧАСТВУЮЩИЕ САМОЛЕТЫ». Довольно скучная работа. Также читал, что маленькие радары начинают стыковаться с лазерным источником. Спасибо за подтверждение в любом случае.
Если проблема заключается в самом луче, почему бы просто не установить датчик, который наблюдает за областью, в которой проецируется луч, и автоматически отключает его при обнаружении движения, не нужно беспокоиться о том, что дрожащий стажер на мгновение потеряет фокус. Или просто телескопы такие дорогие, что они не хотят тратить деньги на такое дополнительное оборудование?
@mins Вы можете использовать видеокамеру высокого разрешения с хорошими ночными возможностями, качественный алгоритм обнаружения движения и компьютер, чтобы запустить его и активировать аварийный выключатель, когда он обнаруживает точечное движение в поле зрения камеры. Вероятно, потребуются некоторые расходы, но кажется, что это может быть немного более эффективным, чем стажер, постоянно бдительный на морозе.
@mins Нет, и я также не знаю спецификаций отдельных телескопов обсерваторий для получения высококачественных изображений. Я знаю, однако, что телескопы такого масштаба довольно дороги, поэтому даже меньшая система аналогичного качества для обнаружения движения вблизи траектории направления телескопа, вероятно, также будет довольно дорогой. Отсюда мой первоначальный комментарий о стоимости. Хотя, если человек сможет заметить движущиеся самолеты, эквивалентной камере, вероятно, не понадобится такая же чувствительность, как продвинутому телескопу, для выполнения той же задачи.
@JAB: Это может быть осуществимо с камерой, однако есть проблемы, которые нужно решить. С одной стороны, кажется, что требуется значительное поле зрения, не позволяющее использовать масштабирование при первоначальном обнаружении. С другой стороны, без зума цели в видимом спектре не обнаружатся. Здесь человеческие глаза более эффективны с их периферийным зрением : хорошая чувствительность в большом поле, хорошая точность в самом центре для улучшения информации о цели, обнаруженной на периферии.
@mins Это хороший момент.

Ответы (1)

Есть ли NOTAM или временное ограничение полетов, связанное с деятельностью лазерной локации?

Видимо да:

Лазеры на телескопах находятся в диапазоне 15-40 Вт. FAA объявляет бесполетную зону над районом, когда используется лазер, и два человека должны стоять снаружи на морозе и следить за самолетами. У каждого из них есть выключатель для отключения лазера в случае приближения самолета. [...]

Чтобы уточнить, FAA не имеет бесполетной зоны, а вместо этого выпускает «Уведомление для летчиков» или НОТАМ о лазерных операциях.

Я также работал над проектом адаптивной оптики, и было само собой разумеющимся, что НОТАМ будут выпускать люди, отвечающие за эксперименты.

Пример НОТАМ:

FDC 0/7651 ZDC .. СПЕЦИАЛЬНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ .. РАБОТА С ЛАЗЕРОМ ДЕЙСТВУЕТ С 1005010001 UTC ДО 1112312359 UTC. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ С ЛАЗЕРОМ БУДУТ ПРОВОДИТЬСЯ В КОСМИЧЕСКОМ ЦЕНТРЕ НАСА «ГОДДАРД» В ГРИНБЕЛТЕ, МЭРИЛЕНД, РАСПОЛОЖЕННОМ С координатами 390113 с.ш./764939 з.д. СИСТЕМА РАБОТАЕТ С ПЕРЕРЫВАМИ, ВОЗМОЖНЫЕ ОПЕРАЦИИ ПРОИСХОДЯТ 24 ЧАСА В СУТКИ, 7 ДНЕЙ В НЕДЕЛЮ. ЛАЗЕРНЫЙ ЛУЧ МОЖЕТ ПОВРЕДИТЬ ГЛАЗА ПИЛОТОВ/ЭКИПАЖЕЙ И ПАССАЖИРОВ НА РАССТОЯНИИ 98 000 ФУТОВ НАД УРОВНЕМ ЗЕМЛИ. ОДНАКО В ЭТОЙ СИСТЕМЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ РАДАР СИСТЕМЫ СНИЖЕНИЯ ОПАСНОСТИ ЛАЗЕРА, КОТОРЫЙ ПОДСОЕДИНЕН К МОНТАЖУ ТЕЛЕСКОПА, ЧТОБЫ ОБЕСПЕЧИТЬ ОТКЛЮЧЕНИЕ ЛАЗЕРА В СЛУЧАЕ ПРИБЛИЖЕНИЯ САМОЛЕТА. РАЙОН ТАКЖЕ БУДЕТ НАБЛЮДАТЬСЯ НАБЛЮДАТЕЛЯМИ, И ЛАЗЕРНЫЙ ЛУЧ БУДЕТ ПРЕКРАЩАТЬСЯ, ЕСЛИ ОБНАРУЖЕН НЕУЧАСТВУЮЩИЙ САМОЛЁТ. УРОВНИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НЕ БУДЕТ ПРЕВЫШАТЬ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ ВОЗДЕЙСТВИЯ В ЗОНАХ СВОБОДНЫХ, КРИТИЧЕСКИХ И ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ПОЛЕТОВ. НА БОЛЬШИХ РАССТОЯНИЯХ МОГУТ ВОЗНИКАТЬ ДРУГИЕ ВИЗУАЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ, НАПРИМЕР, ВСПЫШНАЯ СЛЕПОТА, остаточное изображение, блики и отвлечение внимания. НОМЕР ТЕЛЕФОНА POTOMAC TRACON /PCT/ 540-349-7541 ЯВЛЯЕТСЯ КООРДИНАЦИОННЫМ ПУНКТОМ FAA.

Насколько опасен лазерный луч для пассажиров и экипажа, а также для самолета?

Для самолета (имеется в виду корпус) опасности не представляет, 40 ватт несфокусированной мощности (астрономам не нужны лазерные лучи в небе столь сфокусированные, как лучи в лаборатории оптики) на корпус не действуют.

Для глаз пилотов и пассажиров это может быть крайне опасно, см. Почему лазерная подсветка кабины является аварийной ситуацией?

«На одном телескопе самолеты приближаются к лучу достаточно близко, чтобы вызывать отключение один раз в год или два раза». Хорошо! -- Я добавляю ссылку на замедленную съемку Мауна-Кеа, которая просто прекрасна.
@mins обратите внимание, что это используется не для определения дальности, а для систем адаптивной оптики: en.wikipedia.org/wiki/Adaptive_optics
Я ХОЧУ, ЧТОБЫ ОНИ ПЕРЕСТАЛИ ПИСАТЬ БОЛЬШИМИ БУКВАМИ, ЧТОБЫ МЫ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО МОГЛИ ЧИТАТЬ НОТАМЫ. :)
Телетайпы были только колпачками. Авиационные привычки меняются довольно медленно.
Таким образом, территория вокруг этих объектов лазерной локации в основном становится «зоной контролируемого огня»; не помечены как потенциально опасная зона на участках (хотя сами обсерватории, обычно размещаемые в горах посреди ниоткуда, являются обычными ориентирами VFR), и неучаствующие самолеты не должны их избегать, но было бы неплохо, если бы вы сделал.
Как авиация справляется со спутниковой и лунной лазерной локацией и другими научными лазерами в небе?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v