¿Puede un lápiz láser iluminar la luna?

El lápiz láser puede iluminar fácilmente la pared y el techo, dejando un "pequeño punto" brillante. Pero, ¿hasta dónde puede brillar? ¿Puedes brillar en la luna? ¿Podemos “iluminar” la luna con un láser? Exploremos juntos hoy.

¿Hasta dónde puede brillar el puntero láser?

Puntero láser, también conocido como puntero láser, es un dispositivo emisor de láser portátil fabricado mediante el diseño, procesamiento y empaquetado de módulos láser semiconductores (diodos láser).

Cuando usa un puntero láser, debe tener esa experiencia: cuanto más lejos se irradie el objeto, mayor será el área del punto y más oscuro el color.

No es difícil encontrar que aunque el láser es una luz altamente colimada, divergirá gradualmente a medida que aumenta la distancia de propagación y el aire se dispersa, y el brillo disminuirá gradualmente.

Tomemos como ejemplo el puntero láser en forma de bolígrafo de uso común. Su poder es sobre 5 milivatios (0,005 vatios). A una distancia de 100 metros, la fuente de luz láser parece una bombilla de 100 vatios a 0,91 metros de distancia, lo cual es muy deslumbrante.

Manténgase más alejado y observe la luz que emite en un avión que vuela a una altitud de unos 12.000 metros (suponiendo que no haya interferencia de nubes y niebla), el puntero láser será tan brillante como la luna.

Observando desde lugares más lejanos, como la Estación Espacial Internacional, el brillo del puntero láser se reducirá a aproximadamente la estrella más brillante del cielo nocturno.

Por lo tanto, aunque el puntero láser puede irradiar hasta el infinito en teoría, la distancia de propagación real visible a simple vista es probablemente de unos pocos cientos de kilómetros como máximo.

¿Puede un puntero láser iluminar la luna?

La altura media de la Estación Espacial Internacional desde el suelo es de 345 kilómetros, y la Luna está a unos 380.000 kilómetros de la Tierra.

Si se usa un puntero láser ordinario para iluminar la luna y eliminar las barreras de la atmósfera, la luz emitida aún puede alcanzar la superficie de la luna, pero la luz se dispersará en un área enorme, formando un "punto" enorme y tenue. que no puede ser reconocido por el ojo humano.

Por lo tanto, "iluminar" la luna e "iluminar" la luna son cosas completamente diferentes. El puntero láser puede llegar a la luna sin ningún problema, pero el punto de luz que queda atrás es casi imposible de ver para nosotros.

Para iluminar la luna, nuestro oponente es el sol, un enorme reactor de fusión termonuclear. El sol convierte 40 mil millones de toneladas de materia en energía cada segundo, lo que equivale a la explosión simultánea de un cuatrillón de bombas de hidrógeno.

Aunque la luna está extremadamente lejos del sol (alrededor de 400 veces la distancia entre la tierra y la luna), el poder radiante del sol a la luna supera con creces el del puntero láser en nuestras manos.

Según los cálculos, incluso si todos en el mundo estuvieran apuntando a la luna con un puntero láser al mismo tiempo, el brillo del punto sigue siendo menos de una milmillonésima parte de la propia luz de la luna.

Parece que el puntero láser por sí solo no puede iluminar la luna. Afortunadamente, tenemos muchos transmisores láser que son mucho más potentes que los punteros láser.

¿Cómo iluminar la luna con un láser?

Por razones de seguridad, la potencia de los láseres civiles suele ser muy baja (generalmente no más de 1 vatio), mientras que el poder de las armas láser militares es mucho mayor.

Ya en la década de 1960, la gente había desarrollado misiles guiados por láser. Con el desarrollo de la tecnología láser, el láser ha cambiado gradualmente de un "navegador" a un arma en sí misma.

Hoy en día, las armas láser están muy preocupadas por su flexibilidad, portabilidad, seguridad, eficiencia y bajo costo. Se consideran una de las tecnologías clave en el campo de batalla en el futuro.

La Fuerza Aérea de EE. UU. una vez derribó con éxito dos misiles de prueba con un jumbo jet 747 equipado con un láser químico de yodo-oxígeno YAL-1 de "clase de megavatios".

La potencia promedio de YAL-1 es más de 100kW, y solo se puede lanzar durante 3-5 segundos cada vez, lo que es suficiente para causar daño a cualquier objetivo dentro de los 100 kilómetros.

Si no cuenta el costo, usando 5 mil millones de YAL-1 para iluminar la luna al mismo tiempo, podemos hacer que la luna alcance su brillo habitual en unos segundos e iluminar la luna menguante en luna llena.

Es una pena que YAL-1 emita láseres infrarrojos, que no pueden ser vistos por los ojos humanos. Para apreciar la “luna llena” artificial, es necesario llevar un equipo de observación infrarrojo.

Bien podríamos ser más audaces. En la actualidad, el dispositivo láser más potente del mundo es la plataforma de prueba de encendido rápido (LFEX) ubicada en Osaka, Japón. La potencia del láser ultravioleta que emite alcanza un petavatio, que es mil veces la capacidad global de generación de energía.

Este tipo de dispositivo se suele utilizar para experimentos en campos como la fusión nuclear. Si hay un láser visible de la misma potencia, solo se necesita uno, y podemos hacer brillar la luna tan brillante como de costumbre.

Es una pena que el láser LFEX solo pueda emitir 1 picosegundo (una billonésima de segundo) a la vez. Incluso si podemos ver la luz ultravioleta, es demasiado tarde para capturar el momento en que se ilumina la luna.

Si nuevamente, sin importar el costo, permitimos que todos en el mundo tengan un súper láser LFEX y brillen en la luna al mismo tiempo, ¿qué sucederá?

Este rayo de luz calienta la atmósfera hasta convertirla en plasma antes de abandonar la tierra, y luego la superficie comienza a arder.

Después de irradiar la luna, la luna será miles de veces más brillante de lo normal, y las rocas en la superficie de la luna se calentarán a un estado incandescente en 2 minutos.

Afortunadamente, nuestra tecnología no puede proporcionar una cantidad tan grande de energía y tales experimentos solo pueden permanecer en la imaginación. En general, iluminar la luna con láser sigue siendo un deseo incumplido.

Vale la pena señalar que aunque láseres de alta energía tienen mucha energía, tienen especificaciones de uso estrictas y operadores profesionales, y suelen ser más seguros; por el contrario, los láseres utilizados a diario son propensos al peligro.