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探访“天琴计划”激光测距台站:测出中国最准

位于中山大年夜学珠海校区凤凰山顶的天琴计划激光测距台站。 姬东 摄

中新网广州5月26日电(许青青 姬东)据中山大年夜学天琴中间26日先容,中国空间引力波探测“天琴计划”激光测距台站日前成功测得了月球外面上五组反射镜的回波旌旗灯号,测出海内最准的地月间隔,且精度达到国际先辈水平。这意味着中国科学家霸占了地月激光测距技巧,至此,中国成为天下上第三个成功测得整个五个反射镜的国家。

天琴计划激光测距台站内位于中山大年夜学珠海校区凤凰山顶。25日,记者探访该台站内看到,一个口径为1.2米的反射式千里镜、一个事情温度在零下200多摄氏度的多通道超导单光子探测器、一个高重频短脉冲固体激光器、一个激光测距周详光学系统等核心部件,组成了可以测出地月间隔的科技“利器”。

天琴计划激光测距台站内的1.2m激光测距千里镜。 姬东 摄

天琴中间副主任、该项技巧认真人叶贤基教授先容,地月间隔在38万公里阁下,地月激光测距基滥觞基本理便是从地面测距台站的千里镜上,将高度同向性脉冲激光束射向放置在月球外面的反射镜,反射镜发射该激光旌旗灯号再经由过程地面台站的千里镜接管,经由过程发送、接管光阴差谋略出地月之间的间隔,地月激光测距是目昔人类历史上最远间隔的激光测距实验,也是今朝地月间隔丈量精度最高的技巧手段。

天琴中间工程师韩西达先容,地月激光测距技巧将为未来发射的天琴卫星供给厘米级精度的正确定位,使天琴卫星能够精准进入指定轨道,这也是基于地球轨道的“天琴计划”进行空间引力波探测的上风之一。基于太阳轨道的空间引力波探测规划,由于其卫星间隔地球跨越5000万公里,基础不太可能使用激光来进行定位。

据懂得,中国于上世纪70年代起就具备卫星激光测距能力,但技巧水平仍不能进行地月间隔的激光测距。2015年开始,中山大年夜学“天琴计划”科研团队启动月球激光测距义务,并获得国家航天局和国家自然科学基金委应急项目的支持。

地月激光测距技巧是一项综合技巧,它涵盖大年夜型千里镜、脉冲激光器、单光子探测、自动节制、空间轨道等多个学科领域。叶贤基先容,经由过程与中国科学院云南天文台相助,进级昆明的卫星激光测距系统,于2018年1月22日首次测出地月间隔。这是中国人首次成功使用激光正确地丈量地球距月球的间隔,也使我国成为天下上第五个实现地月激光正确丈量的国家。

随后,“天琴计划”科研团队启动珠海测距台站扶植项目,于2019年6月首次测得地月间隔,在随后的几个月里,团队测到了月面上所有的五面反射镜的回波旌旗灯号,地月激光测距的技巧稳定性和成熟性进一步获得确认。

中国科学院院士、“天琴计划”首席科学家罗俊表示:地月激光测距技巧是天琴计划“沿途下蛋”的成果之一。它除了是天琴计划的关键技巧之外,其本身对月球根基科学钻研、我国太空安然、空间碎片和深空目标探测、太空科学实验等多领域具有重大年夜利用代价。“比如,经久的地月间隔不雅测资料对付地月系统动力学、月球物理等根基钻研具有紧张的代价。太空安然方面,地月激光测距枝术可以‘毫厘不差’地锁定空间碎片和深空目标,大年夜幅提升空间安然。又比如,空间科学方面,地月/星激光测距技巧有助于打造‘太空实验室’,推进我国空间科学成长。”

上世纪60年代,在实施登月计划之前,美国和苏联就开始进行激光测月试验,但丈量精度有限。跟着登月的成功,美国、苏联先后在月球上放置了五个激光角反射器。从此,地月激光测距成为最精准的地月间隔丈量手段。(完)

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