SCIENCE 3D | 달 레이저 거리 측정 실험 (아폴로 반사경)

무슨 일이 일어났나

달 레이저 거리 측정은 지구에서 쏜 레이저가 달의 반사경에 맞고 돌아오는 시간을 재서, «거리 = 빛 빠르기 × 시간 ÷ 2» 로 지구–달 거리를 구하는 실험입니다.

시뮬레이터에서 지구–달 중심 거리를 384,400 km 로 두면 빛이 2.51 초 만에 돌아오고, 그 시간으로 다시 계산한 중심 거리가 384,000 km 로 나옵니다. 거리를 405,500 km 로 늘리면 왕복 시간이 2.65 초가 됩니다.

반사판은 용융 실리카로 만든 모서리 반사경(corner cube)을 모은 것이라, 들어온 빛을 온 곳으로 되돌려 보냅니다(NASA).

NASA 에 따르면 이렇게 잰 거리는 몇 mm 안까지 정밀하고, 달이 해마다 3.8 cm 씩 멀어진다는 것과 달 속에 액체 핵이 있다는 것을 알려 주었습니다.

📸 진짜 모습

아폴로 11 호 착륙선 안에서 찍은 달 표면 — 가까이 레이저 반사경, 멀리 지진계가 놓였고 발자국이 뚜렷합니다.
출처: NASA · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗

💡 생활 속 예시

주차할 때 후방 센서가 «삐삐» 소리로 벽까지 거리를 알려 주는 것도, 내보낸 신호가 되돌아오는 시간으로 거리를 재는 같은 방법입니다.
골짜기에서 «야호» 하고 외친 뒤 메아리가 돌아오기까지 걸린 시간을 세면, 맞은편 산까지 거리를 어림할 수 있습니다.

누가 왜 찾았나

1969 년 7 월 20 일 고요의 바다에 내린 아폴로 11 호 승무원은, 실험 묶음에서 북북서로 약 5 m 떨어진 곳에 모서리 반사경 100 개짜리 판을 놓았습니다(NASA). 실험 책임자 캐럴 앨리(Carroll O. Alley)가 노린 것은 레이저를 되돌려 받아 지구–달 거리를 정밀하게 재는 일이었고, 1971 년 아폴로 15 호는 반사경 300 개짜리 더 큰 판을 더했습니다.

확인된 값

지구에서 쏜 레이저를 되돌려 지구–달 거리를 정밀하게 잰다: 지구–달 거리 측정 출처
레이저 빛이 달까지 갔다 오는 시간 (평균): 2.5 s 출처
거리를 잴 수 있는 정밀도: 몇 mm 안 출처
그렇게 잰 달이 해마다 멀어지는 거리 (3.8 cm/년): 0.038 m/yr 출처
레이저 거리 측정으로 알아낸 것 — 달 속의 액체 핵: 액체 핵 출처
달 궤도 긴반지름 (0.3844 × 10⁶ km): 384400000 m 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 지구시스템과학 · 해수의 운동
한국 2022 · 고급 지구과학 · 대기와 해양

출처

https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/experiment/display.action?id=1969-059C-04(확인 2026-11-12)
https://www.nasa.gov/solar-system/laser-beams-reflected-between-earth-and-moon-boost-science/(확인 2026-11-12)
https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1969-059C(확인 2026-11-12)
https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/moonfact.html(확인 2026-11-12)

달 레이저 거리 측정 실험 (아폴로 반사경)