农历八月十五。

让我们玩一个游戏。
自20世纪60年代以来,美国和苏联在月球表面的不同位置放置了5面镜子。
随后,世界上许多国家进行了地月测距实验,中国也于1972年加入了地月测距的行列。
但截至2017年,世界上只有美国、法国、意大利和德国具备激光精确测量地月距离的能力,中国仍未能在该领域实现技术突破。
2018年1月22日,中山大学秦天团队在昆升级卫星激光测距系统,与中科院云南天文台合作测量地月距离。
这是中国人首次成功利用激光精确测量地月距离,也使中国成为世界上第五个实现激光精确测量地月距离的国家!
故事就这样结束了吗?
正如央视评价秦天团队的贡献:
科学没有尽头,
探索永无止境。
2019年6月8日,在珠海凤凰山,中山大学秦天项目激光测距站首次测量到月球反射器的回波信号,测得中国最精确的地月距离,精度达到国际先进水平,达到厘米级。
5个月后,2019年11月底,我们天文台对人类放置在月球表面的5面镜子进行了全部测量。这使中国成为世界上第三个成功测量全部五面镜子的国家!
那么秦天项目的激光测距平台是如何工作的呢?
直径1.2米的反射式望远镜,
零下200多摄氏度的工作温度
多通道超导单光子探测器,
一种高重复率短脉冲固体激光器,
一种激光测距光学平台,
这些组件的组成
可以测量地月距离的科技“利器”。
测距站采用功率更高、更易穿透大气的1064nm红外波长激光,将激光脉冲频率提高到目前世界最高的100Hz,进一步降低大气扰动。
激光撞击月球上的角反射器后返回,极其敏感的超导体接收返回的光子。从激光脉冲到超导体接收到光子的时间,就是往返地球和月球的时间,“大约2.5秒”!

波长为1064nm的激光、重复频率大于100Hz的单激光角锥反射镜和大口径是激光测距发展的前沿趋势,主要是降低大气对激光束和测距信号的吸收干扰,提高反射中心点的精度。中山大学秦天项目激光测距站是世界上第一个同时满足所有条件的激光测距站。
地球和月球之间的距离不是恒定的,
当你阅读这篇文章时,
北京时间9月21日20时,
秦天计划激光测距站和月球表面
阿波罗15号激光反射镜离中心的距离是
388 496公里799米96厘米
这个距离是由于天体运动。
实时变化。
月球激光测距技术,它能做什么?
也就是为什么要测量地月距离?
当然,也不只是当别人问我们地月距离的时候炫耀。
回答这个问题离不开中山大学的秦天项目。
2014年3月,罗俊院士提出了秦天空之间的引力波探测计划,旨在通过引力波探测进行天文学、宇宙学和基础物理学的前沿研究。
秦天计划的基本规划是:2035年前后,在高约10万公里的地球轨道上部署3颗相同的卫星,形成边长约17万公里的等边三角形编队,建设空引力波探测天文台,开展基础科学前沿研究。
由于空与国际前沿之间引力波探测的实际需求,“秦天计划”率先提出了“0123”技术路线图,以此稳步推动所需核心关键技术走向成熟。
月球激光测距就是这里的“0”!“0”表示不需要向Tai 空发射卫星。但“0”是不可或缺的。因为,它决定了后面的卫星能否准确确定轨道,进入轨道。
“秦天计划的卫星需要厘米级的轨道精度”。因此,地月激光测距技术的成功,意味着我国自主空引力波探测秦天项目突破了第一项核心技术。
那么,地月激光测距技术只能用来实现秦天计划吗?
当然还不止于此!
激光测距实现了远距离、高精度的目标,这种技术还可以用来处理很多“泰空事务”。例如,卫星探测、空之间的碎片定位,以及瞄准纵深空目标...
2009年2月11日,美国和俄罗斯两颗卫星在空之间相撞,导致美国铱星失败,造成举世瞩目的“Tai 空事件”。如果这种技术成熟应用到Tai 空上,这种碰撞是可以避免的。
科学研究的应用很多,比如用Tai 空测量引力常数G随时间的变化。简单来说,如果引力常数G发生变化,地球和月球的轨道就会发生变化,然后地球和月球的距离就会发生变化。用激光测距测得地月距离后,可以反推得到G值可能的变化。等等等等。
作为一项基础研究,它可能会引发许多前沿科学研究,并对许多领域产生深远影响。
今天
我们拿到了。
你与月球的距离可以精确到厘米。
距离月球388496公里799米96厘米。见证世界上无数节日团聚的喜悦。
也成为了第一次。
无数科学家探索的目标
不管太阳,月亮和星星
还是浩瀚的海洋?
成年人永远在探索的路上2
祝愿中山大学的全体师生
中秋节快乐
仰望明月

看到你的梦想。
来源:中山大学来源:党委宣传部鸣谢:中山大学秦天中心文案:黄艳李广汉李建平排版:李建平编辑:邱琦初审:李建平审核:黄艳批准发布:齐小平

