Hoe bereken je de afstand tot de maan?
Ik heb gehoord dat de afstand naar de maan elk jaar een paar cm groter wordt. Hoe wordt dit zo nauwkeurig gemeten?
De afstand tot de maan wordt gemeten door een laserstraal te richten op een van de drie spiegels die astronauten uit de VS tijdens de Apollo-missie in 1969-1972 op de maan achterlieten. De afstand werd aanvankelijk op zo’n drie cm nauwkeurig gemeten, en dankzij verbeterde detectoren komen we nu uit op een paar mm.
De laserstraal komt van telescopen op aarde, en het vergt de nodige deskundigheid om precies een van de drie spiegels te raken. De echo van de maan is zeer zwak, minder dan een foton per seconde, en alleen met een heel geavanceerd systeem is de echo te onderscheiden van de achtergrondruis. De metingen hebben aangetoond dat de maan zich met een snelheid van 3,8 cm per jaar van de aarde af beweegt. Dit is een natuurlijk gevolg van de getijdekrachten, die ook de rotatie van de aarde belemmeren.
Interessanter is nog dat deze metingen bevestigen dat de maan in haar baan de algemene relativiteitstheorie van Einstein volgt. Lasermetingen zijn nu zo nauwkeurig dat een nieuwe projectgroep zich buigt over vragen naar de aard van de ruimte en het aantal ruimtelijke dimensies. Als er meer dan de drie bekende dimensies bestaan, kunnen ze de minimale afwijkingen in de baan van de maan verklaren, die we nu waarnemen.