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你离嫦娥有多远?我国科学家首次实现月球激光测距

你离嫦娥有多远?我国科学家首次实现月球激光测距

分类:
行业动态
作者:
北京林阳智能
来源:
www.lyige.com
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122日晚,中国科学院云南天文台用激光测量了地球与月球间的距离,这是国内首次成功实现月球激光测距此次云南天文台成功实现月球激光测距填补了我国在该领域的空白,将为我国天琴计划的实施提供测距技术支持。

研究团队利用1.2米望远镜激光测距系统,多次成功探测到阿波罗15号月面反射器返回的激光脉冲信号,在国内首次成功实现月球激光测距。实测数据段显示Apollo15反射器到测站的距离为385823.433km~387119.600km ,测距精度优于1 m。

图1  中国科学院云南天文台供图

 

月球激光测距是在上世纪六十年代激光技术问世后不久着手试验的,最初只能接收月球天然表面漫反射的激光回波。由于回波波形无法缩窄,加以地面仪器设备不够完善,测距精度很低。1969年7月,美国进行第一次载人登月飞行,宇航员在月面上安放了第一个后向反射器装置。它的大小为46厘米见方,上面装有100个熔石英材料的后向反射器,每个直径为3.8厘米。这种反射器实际上是一个光学的四面体棱镜。

它有一个很有用的特性:当一束光线从第四面射入,经过三个直角面依次反射后,仍从第四面射出,这一特性能保证反射光讯号沿原发射方向返回地面测站,使回波强度大大增加。这样,利用面积很小的反射器组合就可以使地球上收到激光回波,而且波形不会因此变宽,因而可以达到很高的测距精度。后向反射器的应用,使月球激光测距的精度大大提高。

在过去的几十年中,人类通过登月航天器在月球上共安放了五个后向反射器装置,包括美国的阿波罗11号、阿波罗14号、阿波罗15号;苏联的月球17号(月球车1号)和月球21号(月球车2号)。目前在这些人工仪器的帮助下,地月距离的测量精度已经可以达到毫米量级。这帮助人们更好地了解月球轨道的演进,进而推断月球的构造。

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