TUhjnbcbe - 2025/7/3 15:16:00
年首场天文奇观——超级蓝血月全食在1月最后一天上演，激光君的朋友圈被月亮刷屏。今天咱们就来聊一聊月亮和激光那些事儿~激光测距最最精确的地月距离测量古时候人们创造了美丽的传说嫦娥奔月，可地球与月球之间的距离却是在最近几十年才有了准确的测量数据。20世纪60年代，在实施登月计划之前，美苏开始进行激光测月试验，但当时只能测量月面漫反射回波，测量精度十分有限。年7月21日，美国阿波罗11号登月成功，人类第一次踏上了月球的表面，登月宇航员带了一个激光后向反射器阵列，并将其放置在月面预定位置上。成功登月仅数日之后，美国人即测到了来自Apollo11反射器的激光测距回波信号。Apollo11反射器阵列LLR（LunarLaserRanging）作为最精确的地月距离测量手段至今已有近50年，其原理十分简单，即由地面测站向目标发射激光脉冲，测量激光脉冲的往返飞行时间，结合光速，从而计算出地面测站与目标之间的距离。但是，一座完整的LLR的地面站主要包括望远镜系统、光路系统、光子探测系统以及其他辅助系统，这是一项涉及多学科领域的复杂的精密技术。原理看似简单，但这项技术只有少数国家才能掌握。1月22日国内首次实现月球激光测距我国的卫星激光测距工作始于年，至今已经历了从第一代到第三代的发展过程。得益于近年来国产大功率激光器的产生（美国的高性能激光器一直对中国禁运）和云南天文台1.2米望远镜硬件的升级，还有科研人员在多项关键技术如收发转镜的研制与控制、望远镜的精确跟踪指向模型、月面特征识别、极微弱信号识别等方面的突破。近日，中科院云南天文台利用阿波罗15号任务中置于月面的哈德利峡谷处的反射镜阵列完成了我国首次月球激光测距实验，填补了我国在月球激光测距领域的空白。实测数据段显示年1月22日晚21:25-22:31，地月间距离为.km-.km，实测距离的偏差在1m之内。自人类首次开展月球激光测距实验以来，经过48年的实验积累，人类才攒了不足2万个光子数据。利用这些得来不易的数据，人类精确测算了月球轨道参数，测定了月球形状，给出了爱因斯坦相对论参数，为未来地月空间探索乃至飞向更遥远的深空，提供了坚实的数据基础。而我们未来要想攻克诸如探测空间引力波这样的物理难题，不断提高的地月距离测量精度是必须的。放大版的地球—火星激光测距，甚至是星际间测距实验也已展开。月球激光测距，早已开始，却仍是未完待续的故事.....