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科技进步新篇章激光测距精准探测地月距离的高科技标尺

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,当一道激光从地球观测站射出,与另一道回波相遇后,就能计算出两者所需时间差,进而得知地月距离。这项复杂实验不仅涉及到先进的激光技术,还需要高级的自动控制系统以及空间轨道研究,是目前为止在地月距离测量中表现出的最尖端技术之一,其重要数据对于天文、地球动力学、地月系动力学、物理学以及引力理论等众多领域都具有深远意义。

听起来,这项任务似乎简单直接,只需将一束激光发射至太空,另一束则从遥远的地球返回。但事实上,实现这一壮举并非易事。在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教授介绍时,他指出了这项工作面临三个关键挑战。

首先,在共光路系统中,即便是发射和接收双方能够正常工作,但也存在着巨大的难度——如何确保整个系统稳定运行,以便有效地传递信息。其次,对望远镜进行精确指向是一个严峻课题。当望远镜能够轻松锁定目标时,每一次偏差都会导致数千米级别的大误差,而我们只有一小片面积作为目标来追踪——阿波罗15号上的反射器面积虽小却至关重要。

最后,不仅要保证质量,还要考虑到激光设备自身效率的问题。如果我们的设备无法产生足够强烈或清晰的信号,那么无论设计再完美,都难以成功实施。而华中科技大学罗俊院士团队早已意识到了这一点,并在2015年开始了他们关于研制更好的角反射器计划。而在2018年5月,“鹊桥”卫星升空,它携带了一套完整的地月激光测距装置,为未来的空间探测活动打下了坚实基础,同时为“天琴计划”中的引力波检测做好了准备。

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