2025-05-30 行业资讯 0
激光测距试验,乃是科学家们探索宇宙奥秘的精确仪器。其原理极为巧妙,将高度同向性脉冲激光束射向月球表面上的角反射镜,通过发送、接收时间差进行计算,以确定星地距离。这项技术不仅需要高超的激光技术,还涉及到复杂的光电探测、自动控制以及空间轨道等多个学科领域,是目前测量地月距离最为精确的手段,其观测数据对于天文地球动力学、地月系动力学、月球物理学以及引力理论验证具有重要价值。
然而,实施这项看似简单但实际上极具挑战性的任务,并非易事。中国科学院云南天文台应用天文研究团组副组长、副研究员李语强曾详细阐述了其中三个关键难点。
首先,从传统科技角度来看,要实现共光路系统中激光发射和回波信号接收转换,这是一个巨大的技术难题,因为必须保证系统能够稳定发射出强大而集中的人工微波源,并准确捕捉到微弱的回波信号。
其次,望远镜追踪指向精度要求极高。当望远镜指向精度达到3秒时,对于如此遥远的地球来说,即便在最大的月面反射器——阿波罗15号有效反射面积仅有3402平方厘米的情况下,也会造成6千米的误差,这直接影响到了整个测量过程。
最后,不断提高激光束质量及提升光学系统效率也是一大挑战,这要求制造高能量、高质量激光发射装置,同时保证这些装置运行稳定且可靠。
我国华中科技大学罗俊院士团队早已开始布局研制了用于测试的地球端角反射器。而在2018年5月,“鹊桥”中继卫星成功升空,它携带着用于在地月间进行激光通信和测距实验的设备,为我们提供了宝贵的实践机会,也为未来的“天琴计划”——探索引力波这一前沿科学问题奠定了坚实基础。