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(huì )上獲悉，自今年 6 月以來(lái)，“天琴計劃”科研團隊已經(jīng)多次成功實(shí)現了地月距離的激光測量，并在國內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，全世界僅有五個(gè)國家具備激光精準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幾個(gè)能夠實(shí)現對部署在月球上全部五個(gè)激光反射鏡實(shí)現測量的臺站之一。

　　上世紀 60 年代，在實(shí)施登月計劃之前，美國和蘇聯(lián)開(kāi)始進(jìn)行激光測月試驗，但當時(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(lèi)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定位置上。成功登月僅數日后，美國人即測到了來(lái)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(chē) 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的地月距離測量手段。

　　之后幾十年里，陸續有法國、意大利、德國等的多家測站進(jìn)行過(guò)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測站。近幾年，能夠進(jìn)行常規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。

　　據專(zhuān)家介紹，一座完整的月球激光測距地面站主要包括望遠鏡系統、光路系統、光子探測系統以及其他輔助系統，這是一項涉及多學(xué)科領(lǐng)域的復雜的精密技術(shù)。其觀(guān)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)以及引力理論驗證等諸多學(xué)科的研究有著(zhù)重要價(jià)值。

地月激光測距示意圖

　　2018 年 1 月 22 日晚，中國科學(xué)院云南天文臺應用天文研究團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)珠海校區的“天琴計劃”激光測距臺站，在不到一年的時(shí)間內完成臺站建設，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(A15、A14、A11、L17、L21)，并實(shí)現高精度地月距離測量，目前科研團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(kāi)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(xiàn)圖中的“0”步驟。與此同時(shí)，記者獲悉，“天琴計劃”“0123”路線(xiàn)圖中的“1”步驟，即國家立項的首顆面向未來(lái)引力波空間探測技術(shù)試驗衛星，預計將于今年年底進(jìn)行發(fā)射。

天琴計劃“0123”路線(xiàn)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(huì )議上提出、以中國為主導的國際空間引力波探測計劃。據悉，自 1994 年開(kāi)始，羅俊在華中科技大學(xué)引力中心開(kāi)始布局空間引力波探測研究，二十多年來(lái)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(huì )，吸引了國內外 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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