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28 5月 by admin

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光明日报:中国科学院院士、中国引力波探测“天琴计划”首席科学家罗军,接受采访时说,中山大学“天琴计划”激光测距站已成功测量了月球表面五套反射镜的回波信号,测量出我国最精确的地月距离,精度达到国际先进水平。这意味着中国科学家已经征服了地月激光测距技术,迄今为止,中国已经成为世界上第三个成功测量所有五面镜子的国家。2014年3月,罗军院士提出“天琴计划”,通过引力波探测,瞄准天文学、宇宙学和基础物理学的前沿研究。

“天琴计划”的基本计划是,在2035年前后,在约10万公里高的地球轨道上,部署3颗相同的卫星,形成边长约17万公里的等边三角形编队,建设空间引力波探测天文台,开展空间基础科学前沿研究。考虑到我国目前的技术水平与空间引力波探测的实际需要和国际前沿相距甚远,在一些核心技术指标上仍存在较大差距。因此,“天琴计划”提出了“0123”技术路线图,以稳步推进所需核心和关键技术的成熟。“0”步是进行地月激光测距试验,获得天琴卫星的高精度测距能力,为天琴卫星高精度定轨提供技术支持;“一”步是发射一颗卫星,建立高精度空间惯性基准,验证相关技术的可靠性;“2”步是发射两颗卫星进行在轨激光干涉技术远距离卫星间的第三步是发射三颗卫星形成三角形编队,即“天琴”进行引力波的空间探测。

天琴中心副主任、项目技术负责人叶先基教授介绍,目前地球与月球的距离约为38万公里。地月激光测距的基本原理是将地面测距站望远镜的高各向同性脉冲激光束射向月球表面的反射镜。反射器发出激光信号,然后通过地面站的望远镜接收。地球和月球之间的距离由时间差计算。地月激光测距是人类历史上距离最远的激光测距实验,也是测量地月距离最精确的技术手段。天琴中心工程师韩希达介绍,地月激光测距技术将为天琴卫星未来的发射提供厘米级的精确定位,使卫星能够准确进入指定轨道,这也是基于地球轨道“天琴计划”。

由于其卫星距离地球5000多万公里,因此不太可能使用激光进行定位。据了解,我国从上世纪70年代起就具备了卫星激光测距的能力,但技术水平仍无法实现对地月距离的激光测距。2015年以来,中山大学“天琴计划”科研团队在国家航天局和国家自然科学基金应急项目的支持下,启动了月球激光测距任务。地月激光测距技术是一项综合性技术,涉及大望远镜、脉冲激光、单光子探测、自动控制、空间轨道等技术领域。叶先基介绍,通过与中科院云南天文台合作,对昆明卫星激光测距系统进行了升级改造,并于2018年1月22日首次测量了地月距离。

这是中国人第一次成功地用激光测量地球和月球之间的距离。这也使我国成为世界上第五个实现地月激光精密测量的国家。随后,天琴队启动了珠海测距站建设工程,并于2019年6月首次测量了地月距离。在接下来的几个月里,研究小组测量了月球表面的所有五面镜子,进一步证实了地月激光测距的技术稳定性和成熟性。上。

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