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主题：【原创】呼应“我不是马甲”对登月的看法 -- 眉间尺
家园 【原创】呼应“我不是马甲”对登月的看法 本来是想直接回“我不是马甲”的帖子的，可是不知为什么，讨论回复窗口始终打不开（我用的是Tor＋firefox），只好开个主贴了。其实也没有什么很多说的，不过补充一下我的疑问。
1.“月面根本没有安装激光反射器
根据美国某天文台的数据可以计算得知，现在在地球上用激光接收器收到的反射光束强度只是反射器反射强度的1／200。其实，这个光束是由月亮本身反射的。也就是说，月球上根本没有什么激光反射器。无人飞船做得了这件事。”
这个不需要天文台的数据，就可以粗略估计一下：地球上发射的激光束到月亮上是一个6公里的圆斑，不妨设激光束的面积是1000mm2，则面积比(月亮:地球1)是10^11,若设发射的激光束的强度是1,并且认为激光传输的过程没有损失,则单位面积上的强度之比(月亮:地球1)是10^(-11),就算月球表面的反射效率是1/%而反射器的反射效率是100%,再算反射器的面积是1m2(一本书上的数据是2平方英尺左右),则反射器反射的强度在总反射强度所占的比率为反射器面积*单位强度*反射效率)/{(月面照射面积*单位强度*反射效率+反射器面积*单位强度*反射效率)},就是10^(-25),就是大约地球上接受到的200摩尔个反射光子中有一个光子是这个反射器反射的,或者说是在海水里面倒一滴水(0.1克),地球上海水的总量是10^23摩尔.可见,有没有这个激光反射器对于激光反射和接受根本无关紧要,什么也不能说明.
2 "5.登月仪器在“月球表面移动”时，从轮子底下弹出的小石块的落地速度也同地球发生同一现象的速度一样，而在月球上这种速度应该比在地球上快6倍。这个6倍 不好说，但是就是这个落地时间让我的疑问最大。"
我没有看过这个录像,不过这确实是一个很大的疑问.可以这样考虑:小石块的速度取决于小石块的质量,车子的质量和车子的速度.可以认为在月球上和地球上这两者没有区别.因此,小石块的初始速度和地球上是一致的.注意到小石块是作抛物线运动,并且考虑到月亮上是真空,没有运动的阻力,简单的计算就可表明,相同初始速度,抛角45度情况下(抛角实际上和计算没有关系,只是让小石块有充分的运动空间,不会中途碰到斜坡):a.在月球上,小石块的运行时间6倍于在地球上 b.在月球上,小石块抛出的高度(和距离)6倍于在地球上.
网上对登月的质疑中,"哈姆雷特"的登月电视播送不可能的论述似乎是最有杀伤力的,辩护者对此好像没有有力的回应.当然,就算是登月电视播送造假,也不能说登月就是假的.但这至少是一个缺口,人们有理由对人类是否登上了月球表示怀疑.
这是"哈姆雷特"的论述:
"一个资料使我很感兴趣。 月球探险者通讯系统使用所谓的S波段与地球通
讯联络，通讯地面站使用所谓的深层空间网，由一个七十米天线阵组成，所谓
的S波段频率约两千多兆，信道容量能力最高仅为每秒三千六百比特。 这么低
的信道通讯能力，大大出乎我的预料。
于是我作了一番计算，估算在理想状况之下，从热力学原理出发，理论上
可以达到的最高通讯信道容量是多少。
稍懂点普通物理的朋友都知道，信息即是负熵，中间只差了一个波儿之慢
常数，而熵乘以温度即是能量。信息的传播，必须通过传送最低需要的能量来
达成，温度越低，携带同等信息所需能量越少。这就是为什么许多高灵敏度的
物理实验都必须在超低温下做，许多的高灵敏接收天线都要降到超低温来提高
灵敏度。
天线阵是不可能泡入液氮里的，所以我们用常温来进行计算，为了方便，
假设环境温度是绝对300度，乘以波儿之慢常数， 得出要传送一个波特信息所
需要的最低能量为百万分之四皮焦耳，也就是说4.14×10^-21焦耳，一比特等
于ｌn2波特。每秒3600比特的信道容量，相当于十亿亿分之一瓦特。
当然，卫星天线是有方向性的，能量集中在一个方向上。 可是S波段的波
长有十五厘米之长，假设卫星天线直径为半米，电波将集中在约0.44个球面角
范围内。一百多瓦特的通讯设备，大部分功率是消耗掉的，能有几分之一瓦转
化为电磁波能量就不错了，为了简单起见，假设有半瓦转化为电磁波能量，分
布在0.44个球面角上， 在地球上每平方米应该可以接收到一百亿亿分之7.6瓦
特的能量。至少要用一个1.33平方米大小天线才能接收到每秒3600比特信道容
量要求的十亿亿分之一瓦。天线阵里的每一个天线都必须接收到至少那么多电
磁波能量，然后才能进行相关运算，滤除干扰。
以上分析只是纯理论上的计算。和实际数字比较表明，月球探险者号的通
讯技术，不但是达到了当今技术上的极限，也已经逼近了技术上绝无可能逾越
的理论极限了。3600比特的通信速率已经是不可能再高了，除非有人能够把热
力学几大定律推翻或造出永动机。
回想起当年阿波罗11号登月时，曾有电视镜头作了实况转播，这个电视信
号是否真的是来自于月球表面的实时电波信号呢？普通的商业广播的黑白电视
信号的信息容量大约是每秒六百万比特，远超过普通数据传送容量，大家想想
，假如你的电脑还是用老式的2400比特Modem来上网， 传送一张图片要化多少
时间，就知道了。象月球探险者的3600比特速度，传送静止图片都要化很长时
间，传送电视信号是绝无可能的。
作者：非非典型男人 回复日期：2007-10-26 4:15:11
要增加信息通道容量，就必须增加能量。现代的月球探险者用近百瓦的通
讯器材，传送给地面的70米深层空间天线矩阵，不过只得3600比特的信道容量
。阿波罗那时还没有深层空间天线阵，接收能力还没有现在高，通讯器材效率
也还没有现在高。权且就算这两项都可以和现代相比，要从3600比特信息量提
高到6000000比特，其他条件都不变， 通讯器材的功耗就要提高近一千七百多
倍，要从一百瓦提高到十七万瓦。阿波罗飞船全部电力靠化学电池供给，连太
阳能电池都还没有，根本没有这个能量。事实上，阿波罗的通讯器材也只有一
两百瓦左右的功耗。
当然还有一个办法是使用较大的抛物面天线，使得无线电波更加集中。事
实上后来阿波罗15号的确架起了一个很大的抛物面天线，可惜这仍然差得很远
，与事无补。一开始的阿波罗11、12、14都没有带抛物面大天线，有的只是登
月舱上的半米左右天线。
很显然，全球二十几亿电视观众看到的首次登月电视实况镜头，绝对不可
能来自月球之上。这些电视镜头是在地球上拍的。
(哈姆雷特，阿波罗登月与热力学定律—再论登月造假，ACT19980114)
哈姆雷特上述这篇文章贴出后，事隔大约五小时，他又贴出一篇文章，进而试图
说明自己对阿波罗飞船的通讯系统猜测的合理性。如他说：
我进一步在万维网上进行了一些检索，研究了阿波罗飞船的通讯系统。结
果完全证实了我的猜测。阿波罗飞船限于地球到月球的距离，以及携带的通讯
系统功率限制，只能进行低速率的信号传输，不可能进行实时实况电视镜头传
送，全球几十亿电视观众看到的登月“实况转播”，当是伪造的。
与此同时，哈姆雷特说明了一些参考资料的来源：
http://thebest.net/jduncan/asnr/
p173-188.htm，美国宇航局曾经公布的阿波罗飞船新闻发布书的一部分，里面详
细论述了阿波罗飞船的通讯系统。他还说：
读者只要注意到一个事实就行了：在地球到月球的距离上，只有S波段还
能保持联系，并且必须使用高增益模式才行。S波段通讯采用两种模式，一种
是正常模式，采用51200比特信道速率，相当于现在最快的56KMODEM，另外一
种是低速模式，采用1600比特速率，比早期最慢的2400 MODEM还要慢一倍。非
常显然，正常速率模式是供距离较近时，即在比较接近地球的距离上使用，到
了月球距离，因为信号微弱，只能使用很慢的1600比特速率传递信号。这1600
比特要传送所有的有关信号，包括仪器测量控制数据，与地面的声音对话，还
有电视信号。事实上也没有办法做到比1600比特更加高的速率，这不但受技术
条件限制，更加受技术上绝不可能突破的理论上的极限限制。 ... "http://org"
1600比特的信道容量，连传送正常对话的声音信号都非常困难，更不用说电视信号了。这些声音，电视信号要传输只有一个办法，就是先记录下来，然后用很长的时间慢慢传送，再凑到一起合成原来的声音信号和电视信号。实时，实况的声音和电视镜头的传送，象阿波罗11那时的实况电视转播，绝对没有可能！
"
本帖一共被 3 帖 引用 (帖内工具实现)家园 花 要是在你的帖子里给一个“我不是马甲”的帖子链接就更好了：http://www.talkcc.net/article/1297450
家园 关于月球车下抛出石块的高度(和距离)。 同样的初速度，同样的角度，抛出的高度(和距离)6倍于在地球上这个没错。
但是月球上抛出的速度就一定是地球上的六倍吗？
其他因素可以一样，但月球上的引力是地球的六分之一是不变的。引力小重力也就小，车轮给石块的力也就小，假设其他因素都一样，力是六分之一，石头的质量不变，抛出的速度是地球上的六分之一，抛出石块的高度(和距离)也就与地球上一样。
从录像上很难判断抛出的速度，所以实际上这个问题没有可比性。
实际上在抛物的这个问题上最容易做假，只要把地面上的录像播放速度减到六分之一，抛物特征就与月球上一模一样。
家园 文里很多依据有错 用波长比较低的红宝石激光器打到月球表面，是个三百米直径左右的光斑，是很有可能给肉眼看到的，1962年就有人做过这样的实验。
阿波罗登月的时候有电视转播，并且还是彩色电视。不过那时候用的是最简单彩色摄象机，镜头前有个彩色旋转滤光片的那种。电视制式是NTSC，带宽不连伴音是4.5MHZ。通过载波发到上面的指令仓再转向地球。
和外太空通讯主要的障碍是地球的电离层，阻隔了短波或短波以下频率，不过就是短波在27MHZ也有三个窗口，我国第一颗人造地球卫星就用了其中的一个发送音乐和测试信号。在当时S波段的通讯是很先进的，后来移到了更高的K波段，一个S波段大概可以容纳1800路模拟电话和60个电视频道（我国模拟电视的标准是PAL，8.5MHZ带宽）我国最早的一条中同轴电缆埋设在好几年后，总算缓和了点南北间高容量保密通讯的压力。
另外输出功率指标上平均功率和峰值功率的区别是大不相同的，现在连续功率大一点的激光器还是对华禁运。据说旅行者一号和二号飞船的发射器的功率才8瓦，在到达太阳系边缘的时候回过身来给太阳系拍了张合家欢发回了地球，照片上伟大的太阳看起来是一颗比较明亮的星星。
美国有很多技术的发展得益于阿波罗计划，这是不可否定的。
家园 那个激光的说法也是忽悠 前面那一半还比较靠谱，误差在10倍以内，就采用他的数据，1000mm^2激光束到达月球后（半径6km），面积扩大了10^11，如果反射镜面积0.2m^2（大约2平方英尺），反射回来的是10^-8，再经过一个地月距离，2平方英尺扩束到4-500m，用1m^2的望远镜接收，能够接收到镜子反射光的10^-6的功率（或者按照光源的发散角，就是10^-8），也就是总功率的10^-14（按照光源的发散角10^-16）。但是月面的反射已经不是相干光了，几乎可以看成38万公里以外的一个点光源，这个光源对着半个球面反射，就算是反射率100%，那么在地球上1m^2接收到的是10^-18倍的功率，也比反射镜的光强小了10000倍（按照光源的发散角是100倍），更不用说不是100%反射了。
其实测距用的好像是可见光，光束也经过扩束，和望远镜一样粗，如果是1m*1m，射到月球半径可能就2-300m，反射光会更强一些，大约会比月面反光亮10^6倍。
家园 月面反射是漫反射。 漫反射与全反射对光的反射效率是天地之别，有反射器反射光线基本上按原在的方向回去，相当于一面镜子正对你反回来，也就是相当于在月球加倍的距离上直接看激光射过来的光线；漫反射是向四面八方。绝大部分光线都不知到哪里去了。
用其他的例子，狙击手在逆光时不能用望远镜，因为镜头反射的光线会暴露你的位置。按你的理论，镜头反射的光线会被淹没在周围的光线之中。
另外，你自己想一想，如果在月面上放一面镜子，这面镜子刚好把太阳光线反射到地球上，这个亮度与月面本身反射的太阳光亮度相比会怎么样？很明显，镜子反射的光点亮度与阳光直射亮度差不了多少，比月面漫反射来的光强了不知几个数量级。
在没有其他光线干扰下，夜里可以看到几公里以外的油灯直射到你的光线。但如果这个油灯照亮的墙壁几十米外就看不到了。
关于通讯下面有人说了，就拿通信卫星来说，一个转发器可以同时传六路电视信号，月球距离只不过比通信卫星远十倍，这在通讯距离上差别不是很大。而且登月直播画面清晰度比现在电视差得多，带宽也要小得多。如果帧频再降些，比如降到10Hz，带宽大概不到1M。实际上可视电话的带宽就是用语音带宽：3K，只是帧频更低。
再说，月地通信不是登月舱与地球直接通讯，中间有指令舱中转，指令舱发射功率比登月舱大得多。