據(jù)科技日報(bào)12月8日報(bào)道，今天，記者從華中科技大學(xué)和中山大學(xué)聯(lián)合在武漢舉行的第六屆天琴空間科學(xué)任務(wù)研討會(huì)上獲悉，自今年6月以來，“天琴計(jì)劃”科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)多次成功實(shí)現(xiàn)了地月距離的激光測量，并在國內(nèi)首次得到月球上全部五個(gè)激光反射鏡的回波信號。
目前，包括我國在內(nèi)，全世界僅有五個(gè)國家具備激光精準(zhǔn)測量地月距離的技術(shù)能力，而“天琴計(jì)劃”珠海激光測距臺站又是少數(shù)幾個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)對部署在月球上全部五個(gè)激光反射鏡實(shí)現(xiàn)測量的臺站之一。
阿波羅11反射器陣列 圖片來源：科技日報(bào)阿波羅11反射器陣列
“天琴計(jì)劃”珠海激光測距臺站 圖片來源：科技日報(bào)“天琴計(jì)劃”珠海激光測距臺站
上世紀(jì)60年代，在實(shí)施登月計(jì)劃之前，美國和蘇聯(lián)開始進(jìn)行激光測月試驗(yàn)，但當(dāng)時(shí)只能測量月面漫反射回波，測量精度十分有限。1969年7月21日，美國“阿波羅11號”登月成功，人類第一次踏上月球表面，登月宇航員帶了一個(gè)激光后向反射器陣列Apollo11，并將其放置在月面預(yù)定位置上。成功登月僅數(shù)日后，美國人即測到了來自該反射器的激光測距回波信號。
此后，美國利用阿波羅登月任務(wù)相 繼在月面不同位置放置了Apollo14、Apollo15角反射器陣列，蘇聯(lián)先后利用月球車Luna17與Luna21，在月面安置了Lunakhod17和Lunakhod21反射器陣列，于是月面上共有五個(gè)可供進(jìn)行激光測月的角反射器陣列。從此，月球激光測距成為最精準(zhǔn)的地月距離測量手段。
之后幾十年里，陸續(xù)有法國、意大利、德國等的多家測站進(jìn)行過激光測月相關(guān)研究。但由于各種原因，能夠成功的只有極少數(shù)測站。近幾年，能夠進(jìn)行常規(guī)激光測月的只有法國格拉斯測站、意大利馬泰拉測站以及美國阿波羅測站。
據(jù)專家介紹，一座完整的月球激光測距地面站主要包括望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、光路系統(tǒng)、光子探測系統(tǒng)以及其他輔助系統(tǒng)，這是一項(xiàng)涉及多學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜的精密技術(shù)。其觀測資料對天文地球動(dòng)力學(xué)、地月系動(dòng)力學(xué)、月球物理學(xué)以及引力理論驗(yàn)證等諸多學(xué)科的研究有著重要價(jià)值。
地月激光測距示意圖 圖片來源：科技日報(bào)地月激光測距示意圖
2018年1月22日晚，中國科學(xué)院云南天文臺應(yīng)用天文研究團(tuán)組的研究人員成功接收到了月球激光測距的回波信號，這是中國人首次成功利用激光精確地測量地球距月球的距離。
位于中山大學(xué)珠海校區(qū)的“天琴計(jì)劃”激光測距臺站，在不到一年的時(shí)間內(nèi)完成臺站建設(shè)，今年6月8日晚首次測到Apollo15的信號，8月14日凌晨首次測到Apollo14信號，11月7日晚，首次同時(shí)獲得月球上的五個(gè)目標(biāo)（A15、A14、A11、L17、L21），并實(shí)現(xiàn)高精度地月距離測量，目前科研團(tuán)隊(duì)對地月距離的測量精度正在評估中。
地月激光測距試驗(yàn)是開展“天琴計(jì)劃”空間引力波探測必須攻克的關(guān)鍵技術(shù)。這是“天琴計(jì)劃”“0123”路線圖中的“0”步驟。與此同時(shí)，記者獲悉，“天琴計(jì)劃”“0123”路線圖中的“1”步驟，即國家立項(xiàng)的首顆面向未來引力波空間探測技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，預(yù)計(jì)將于今年年底進(jìn)行發(fā)射。
天琴計(jì)劃“0123”路線圖 圖片來源：科技日報(bào)天琴計(jì)劃“0123”路線圖
“天琴計(jì)劃”是中國科學(xué)院羅俊院士于2014年3月在華中科技大學(xué)的一次國際會(huì)議上提出、以中國為主導(dǎo)的國際空間引力波探測計(jì)劃。據(jù)悉，自1994年開始，羅俊在華中科技大學(xué)引力中心開始布局空間引力波探測研究，二十多年來積累了若干關(guān)鍵技術(shù)，儲(chǔ)備了一批優(yōu)秀的人才。此次天琴空間科學(xué)任務(wù)研討會(huì)，吸引了國內(nèi)外42個(gè)高校和科研單位的近300位學(xué)者積極參加。
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