1. Émetteur laser :Un puissant émetteur laser, généralement situé sur Terre, est utilisé pour émettre de courtes impulsions de lumière laser hautement focalisée vers la Lune. Ces impulsions laser transportent une longueur d'onde spécifique, souvent dans la gamme proche infrarouge, qui peut se propager efficacement dans l'atmosphère terrestre et atteindre la surface de la Lune.
2. Réflecteur lunaire :La Lune elle-même ne possède aucune surface réfléchissante naturelle adaptée au LLR. Par conséquent, lors des missions Apollo, les astronautes ont placé des réseaux de rétroréflecteurs spécialisés sur la surface de la Lune. Ces rétroréflecteurs sont constitués d’un ensemble de minuscules miroirs d’angle conçus pour réfléchir la lumière laser entrante directement vers sa source sur Terre.
3. Transmission du signal :Lorsque les impulsions laser de la Terre atteignent les rétroréflecteurs lunaires, les miroirs réfléchissent la lumière vers la Terre. Cette lumière laser réfléchie parcourt le même chemin en sens inverse, couvrant la distance entre la Lune et la Terre.
4. Réception des signaux :Sur Terre, des télescopes très sensibles sont utilisés pour collecter les faibles signaux lumineux laser qui ont rebondi sur les rétroréflecteurs lunaires. Ces télescopes sont équipés de détecteurs spécialisés capables de mesurer la lumière extrêmement faible renvoyée par la Lune.
5. Mesure du temps :Le temps nécessaire aux impulsions laser pour se déplacer de la Terre à la Lune et inversement est mesuré avec précision à l'aide d'horloges atomiques ou d'autres dispositifs de chronométrage de haute précision. En enregistrant avec précision le temps entre l’émission et la réception, les scientifiques peuvent calculer la distance jusqu’à la Lune.
En mesurant le temps de trajet aller-retour des impulsions laser et en tenant compte de divers autres facteurs tels que la rotation de la Terre, les conditions atmosphériques et les effets relativistes, les scientifiques ont utilisé le LLR pour obtenir des mesures précises de l'orbite, de la libration et d'autres caractéristiques de la Lune. LLR a également contribué à d'importantes découvertes, notamment sur les irrégularités du mouvement de la Lune et l'existence du noyau lunaire.
