Hi, Mercury Laser Altimeter (MLA) eben in Wiki gelesen "Mittels Impulsen eines Lasers, deren Laufzeit von der Sonde zum Merkur und zurück gemessen werden, kann MLA topographische Erkenntnisse über den Merkur gewinnen. Messungen können vorgenommen werden, sobald die Höhe der Umlaufbahn der Sonde weniger als 1000 km über der Planetenoberfläche liegt." (http://de.wikipedia.org/wiki/MESSENGER) Wie funktioniert sowas? Um höhenunterschiede in der Oberflächenformation zu messen muss die Laufzeit des Lichtsignals genau gemessen werden. Wie wird denn der Lasersrahl so "definiert" erzeugt? Wer weiss da was ? Gruß Andreas
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ich denke mal so wie bei jedem Laserentfernungsmessgerät. Wie das genau funktioniert kann ich Dir nmicht sagen, aber ich kann Dir sagen dass es sowas in jedem Baumarkt für den Hobbyheimwerker gibt (z.B. von Bosch für rund 100.-) -oder eben etwas teurer für die Industrie die dann dafür noch genauer sind. Da der Merkur keine Atmosphäre(!?) hat, dürfte die Messung recht genau sein, hier auf der Erde haben wir ja das Problem dass die Luftfeuchtigkeit das Messergebniss beeinflußt, deswegen gehen industrielle Geräte hier nur 200-500m, 1000km sind schon heftig!
Hi, ich frage mich, wie das gemacht wird: Es muss ja das Licht einer (Laser-)LED zu einem definiertem Zeitpunkt erzeugt oder zumindest moduliert werden. Diese Modulation muss dann mittels einer Photodiode o.ä. aufgefangen werden. Über den Zeitunterschied (so nehme ich mal an) wird dann die Entfernung bestimmt. Je kürzer die Entfernung ist, desto schwieriger wird m.E. das Problem den Strahl zu modulieren, zu messen und dt zu ermitteln. Wie macht das das 100€ Baumarkt-Gerät ? Da ist mit Sicherheit keine "besondere" Elektronik o.ä. drin ! Gruß Andreas
Meine Vermutung wäre folgende: Sender wird mit einer festen Frequenz moduliert, Phasenunterschied zwischen Sende- und Empfangssignal gemessen.
Eine angewandte Technik ist die TOF (Time of Flight), es wird die Laufzeit eines kurzen Laserpulses gemessen. Im prinzip das gleiche wie bei der TDR Messtechnik zur Kablelängenmessung. Die Laufzeit im Kabel ist ja auch nicht viel langsamer als in Luft (~2/3c). TOF: Range Finding Using Pulse Lasers http://catalog.osram-os.com/catalogue/catalogue.do;jsessionid=47C54AB02AC2BBC0B49B55E396D81610?act=downloadFile&favOid=020000020000d8b2000100b6 Operating the Pulsed Laser Diode SPL PLxx Application Note ... http://catalog.osram-os.com/catalogue/catalogue.do;jsessionid=DBDB40E5A880617E20A3CA48496D9C44?act=downloadFile&favOid=020000020000d802000100b6 oder noch etwas genauer Pulsed time-of-flight laser range finder techniques for fast, high ... http://herkules.oulu.fi/isbn9514272625/isbn9514272625.pdf Investigation and calibration of pulsed time-of-flight terrestrial ... http://www.laserscanning.org.uk/images/forum/time-of-flight.pdf TDR: http://www.dl7maj.de/Vortrag_TDR-Generator.pdf
Da scheint Andreas ein kleines Problem mit der URL zu haben Pulsed time-of-flight laser range finder techniques for fast, high ... herkules.oulu.fi/isbn9514272625/isbn9514272625.pdf (vielleicht gehts so)
nöh, aber jetzt kann man die URL händisch kopieren, und den stern vor .pdf entfernen.
Aber wenn die Laufzeit gemessen wird, dann muss doch das Signal auf der merkuroberfläche reflektiert werden, oder? Hier auf der Erde dürfte das kein Problem sein denn bei den Industrielasern kann man ja so ne reflektorfolie am Messobjekt befestigen, aber wer bringt die am Merkur an!? Ausserdem sehe ich ein Problem in der Leistung des Lasers, wie sieht das bei 1.000km aus, der Laser müsste ja ordentlich Leistung haben!? - auf einer Sonde im Weltall könnte sowas schnell zu Energieproblemen führen?
...ich frag mich eher wie's mit der divergenz aussieht? Auf diese Entfernungen ist ja selbst ein Laser wie ne Taschenlampe :-) VG, /r.
Ich weiß nicht ob hier der Laser mit einer Kerr-Zelle moduliert wird, das wäre eine Möglichkeit http://de.wikipedia.org/wiki/Kerr-Zelle
>Ausserdem sehe ich ein Problem in der Leistung des Lasers ... im Weltall >könnte sowas schnell zu Energieproblemen führen @club, du hast ja schon die beiden Zauberwörter Leistung und Energie genannt, doch welcher Zusammenhang besteht zwischen beiden? - Lies mal nach. Als Übungsaufgabe kannst du uns es ja mal vorrechnen. Als Annahmen: 1KW Laser, 10ns Pulsdauer, 10Hz wiederholrate. Wieviel mussen also dafür die Sonnensegel liefern? >ich frag mich eher wie's mit der divergenz aussieht? Auf diese Entfernungen ist ja selbst ein Laser wie ne Taschenlampe ja, aber .... gemessen wird die kürzeste TOF (=direkteste Entfernung), Reflektionen von weiter aussen haben eine längere TOF. Um diese Erkennen zu können ist eine möglichst schnelle Anstiegszeit des Senders sowie des Empfängers als auch eine geringes Jitter der Auswerteelektronik notwendig. Picosekunden Blitzlaser sind nichts ungewöhnliches und von Femtosekundenlaser hab ich auch schon öfters gehört.
Moderne Laser Leisten etwas mehr. zB nach einem Verstaerker : 1W Average, 10Hz, 5ps, das ergibt dann Inpulsleistungen von 100mJ, auf die Zeit bezogen 5GW Impulsleistung. Gibt's in einem Schuhkarton. Zahlbar.
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