位于中山大學珠海校區鳳凰山頂的天琴計劃激光測距臺站。
中新網廣州5月26日電(許青青 姬東)據中山大學天琴中心26日介紹，中國空間引力波探測“天琴計劃”激光測距臺站日前成功測得了月球表面上五組反射鏡的回波信號，測出國內最準的地月距離，且精度達到國際先進水平。這意味著中國科學家攻克了地月激光測距技術，至此，中國成為世界上第三個成功測得全部五個反射鏡的國家。
天琴計劃激光測距臺站內位于中山大學珠海校區鳳凰山頂。25日，記者探訪該臺站內看到，一個口徑為1.2米的反射式望遠鏡、一個工作溫度在零下200多攝氏度的多通道超導單光子探測器、一個高重頻短脈沖固體激光器、一個激光測距精密光學系統等核心部件，組成了可以測出地月距離的科技“利器”。
天琴計劃激光測距臺站內的1.2m激光測距望遠鏡。
天琴中心副主任、該項技術負責人葉賢基教授介紹，地月距離在38萬公里左右，地月激光測距基本原理就是從地面測距臺站的望遠鏡上，將高度同向性脈沖激光束射向放置在月球表面的反射鏡，反射鏡發射該激光信號再通過地面臺站的望遠鏡接收，通過發送、接收時間差計算出地月之間的距離，地月激光測距是目前人類歷史上最遠距離的激光測距實驗，也是目前地月距離測量精度最高的技術手段。
天琴中心工程師韓西達介紹，地月激光測距技術將為未來發射的天琴衛星提供厘米級精度的精確定位，使天琴衛星能夠精準進入指定軌道，這也是基于地球軌道的“天琴計劃”進行空間引力波探測的優勢之一。基于太陽軌道的空間引力波探測方案，因為其衛星距離地球超過5000萬公里，基本不太可能利用激光來進行定位。
據了解，中國于上世紀70年代起就具備衛星激光測距能力，但技術水平仍不能進行地月距離的激光測距。2015年開始，中山大學“天琴計劃”科研團隊啟動月球激光測距任務，并得到國家航天局和國家自然科學基金委應急項目的支持。
地月激光測距技術是一項綜合技術，它涵蓋大型望遠鏡、脈沖激光器、單光子探測、自動控制、空間軌道等多個學科領域。葉賢基介紹，通過與中國科學院云南天文臺合作，升級昆明的衛星激光測距系統，于2018年1月22日首次測出地月距離。這是中國人首次成功利用激光精確地測量地球距月球的距離，也使我國成為世界上第五個實現地月激光精確測量的國家。
隨后，“天琴計劃”科研團隊啟動珠海測距臺站建設項目，于2019年6月首次測得地月距離，在隨后的幾個月里，團隊測到了月面上所有的五面反射鏡的回波信號，地月激光測距的技術穩定性和成熟性進一步得到確認。
中國科學院院士、“天琴計劃”首席科學家羅俊表示：地月激光測距技術是天琴計劃“沿途下蛋”的成果之一。它除了是天琴計劃的關鍵技術之外，其本身對月球基礎科學研究、我國太空安全、空間碎片和深空目標探測、太空科學實驗等多領域具有重大應用價值。“比如，長期的地月距離觀測資料對于地月系統動力學、月球物理等基礎研究具有重要的價值。太空安全方面，地月激光測距枝術可以‘毫厘不差’地鎖定空間碎片和深空目標，大幅提升空間安全。又比如，空間科學方面，地月/星激光測距技術有助于打造‘太空實驗室’，推進我國空間科學發展。”
上世紀60年代，在實施登月計劃之前，美國和蘇聯就開始進行激光測月試驗，但測量精度有限。隨著登月的成功，美國、蘇聯先后在月球上放置了五個激光角反射器。從此，地月激光測距成為最精準的地月距離測量手段。(完)
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
