12 月 8 日，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)研討會上獲悉，自今年 6 月以來，“天琴計劃”科研團(tuán)隊已經(jīng)多次成功實現(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“天琴計劃”珠海激光測距臺站又是少數(shù)幾個能夠?qū)崿F(xiàn)對部署在月球上全部五個激光反射鏡實現(xiàn)測量的臺站之一。

　　上世紀(jì) 60 年代，在實施登月計劃之前，美國和蘇聯(lián)開始進(jìn)行激光測月試驗，但當(dāng)時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力學(xué)、地月系動力學(xué)、月球物理學(xué)以及引力理論驗證等諸多學(xué)科的研究有著重要價值。

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“天琴計劃”激光測距臺站，在不到一年的時間內(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，首次同時獲得月球上的五個目標(biāo)(A15、A14、A11、L17、L21)，并實現(xiàn)高精度地月距離測量，目前科研團(tuán)隊對地月距離的測量精度正在評估中。

　　地月激光測距試驗是開展“天琴計劃”空間引力波探測必須攻克的關(guān)鍵技術(shù)。這是“天琴計劃”“0123”路線圖中的“0”步驟。與此同時，記者獲悉，“天琴計劃”“0123”路線圖中的“1”步驟，即國家立項的首顆面向未來引力波空間探測技術(shù)試驗衛(wèi)星，預(yù)計將于今年年底進(jìn)行發(fā)射。

天琴計劃“0123”路線圖

　　“天琴計劃”是中國科學(xué)院羅俊院士于 2014 年 3 月在華中科技大學(xué)的一次國際會議上提出、以中國為主導(dǎo)的國際空間引力波探測計劃。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，吸引了國內(nèi)外 42 個高校和科研單位的近 300 位學(xué)者積極參加。
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