38萬公里外找10厘米的針！中國(guó)如何用一束光撬動(dòng)宇宙探索大門激光測(cè)月新突破

小大

用微信掃描二維碼
分享至好友和朋友圈

關(guān)鍵詞：

2025-08-18 12:00:02 光明網(wǎng)

在探索宇宙的過程中，中國(guó)科學(xué)家利用激光技術(shù)在38萬公里外的月球上成功探測(cè)到了一個(gè)直徑10厘米大小的反射鏡，并接收到了它反射回來的信號(hào)。這一成就標(biāo)志著中國(guó)成為繼法國(guó)、德國(guó)和美國(guó)之后，第四個(gè)完成該測(cè)量的國(guó)家。

8月13日凌晨，中山大學(xué)天琴測(cè)距臺(tái)站的研究團(tuán)隊(duì)將激光瞄準(zhǔn)月球表面的一塊反射鏡NGLR-1，在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)成功接收到數(shù)十組激光回波信號(hào)。這些激光回波來自安裝在月表的角反射器，它們作為宇宙中的“參照物”，幫助科學(xué)家精確測(cè)量地球與月球之間的距離。通過地面觀測(cè)站向放置在月球表面的角反射器發(fā)射激光脈沖，測(cè)量激光脈沖往返傳播的時(shí)間，從而計(jì)算出地月距離。

類似的激光測(cè)月實(shí)驗(yàn)早在上世紀(jì)70年代就已在多個(gè)國(guó)家開展。當(dāng)時(shí)使用的反射器由多個(gè)反射單元拼接而成，容易受到月球周期性擺動(dòng)的影響，導(dǎo)致測(cè)量精度下降。而新一代月面角反射器是一個(gè)孔徑為10厘米的實(shí)心單體，盡管反射截面積更小且回波更弱，但其測(cè)量精度更高。

探測(cè)這樣一個(gè)目標(biāo)非常困難。地月之間相距約38萬公里，要找到一個(gè)直徑僅10厘米的目標(biāo)，難度相當(dāng)于在航母甲板上尋找一粒細(xì)沙。此外，激光穿過大氣層時(shí)會(huì)被大幅削弱，發(fā)出的上千億光子中最終返回的可能只有個(gè)位數(shù)，且信號(hào)極其微弱。科研團(tuán)隊(duì)必須使用高度靈敏的單光子探測(cè)器，在噪聲背景中準(zhǔn)確識(shí)別這些信號(hào)才能完成測(cè)量。

作為“天琴計(jì)劃”的一部分，未來科學(xué)家將繼續(xù)收集反射器數(shù)據(jù)，積累高精度的地月測(cè)距數(shù)據(jù)，用于研究引力、地月系統(tǒng)演化等，并為未來的太空引力波探測(cè)打下基礎(chǔ)。

(責(zé)任編輯：zhangxiaohua)

關(guān)閉