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一把钥匙,它通过精准的光学技术,将地球与月球之间的距离量化。这种高科技手段依赖于对高度同向性脉冲激光束的精确控制和放置在卫星表面的角反射镜。理论上讲,当一道激光从地球发射,并在月球表面反射回时,通过计算发送与接收时间差,我们便能得到地月间的真实距离。这不仅是一项复杂工程,它还融合了多个领域知识,如物理学、电子学、自动化控制以及航天科学,是目前测量地月距离最为精确的手段,对于理解天体运动、研究引力效应以及深入探索宇宙结构都具有不可估量的价值。
虽然听起来简单,但实际操作中充满挑战。中国科学院云南天文台应用天文研究团组副组长兼副研究员李语强曾详细阐述了其中三个关键难点。
首先,从传统技术视角来看,实现共光路系统中的无缝连接——即从发射到接收激光信号——是一个巨大的挑战。必须保证系统能够稳定、高效地发出激光,同时接收到来自远方月球反射器的微弱回波信号。
其次,在望远镜跟踪方向上的精度要求极高。当望远镜指向目标有3秒钟误差时,即使是如此小的一个误差,也会导致6千米以上的偏离。如果我们将目標设定为最大的人造物体——阿波罗15号留下的反射器,那么这个问题就显得尤其严峻,因为它只有3402平方厘米的小面积,这直接影响着整个测距过程是否成功。
最后,保持激光束质量及优化整个光学系统以提高效率也是一个核心难题。这意味着制造出高性能的地面发射装置至关重要,以确保激光能量和质量达到最佳水平。
华中科技大学罗俊院士团队早已意识到了这一点,他们自2015年起便开始研制专门用于空间环境下工作的地面角反射器。而在2018年5月,“鹊桥”中继卫星成功升空,它携带了一套用于未来地月激光测距试验,以及更大计划如探测引力波“天琴计划”的基础设施。在这项伟大的任务中,每一个细节都承载着人类对于未知世界深刻追求和尊重自然法则的心愿。