日前，位于中山大學珠海校區(qū)鳳凰山頂?shù)摹疤烨儆媱潯奔す鉁y距臺站成功測得了月球表面上五組反射鏡的回波信號，測出國內最準的地月距離，且精度達到國際先進水平，這意味著中國科學家攻克了地月激光測距技術，至此，中國成為世界上第三個成功測得全部五個反射鏡的國家。此前，“天琴計劃”激光測距臺站通過與中國科學院云南天文臺合作，升級昆明的衛(wèi)星激光測距系統(tǒng)，于2018年1月22日首次測出地月距離。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，也使我國成為世界上第五個實現(xiàn)地月激光精確測量的國家。

“天琴計劃”激光測距臺站是由一個口徑為1.2米的反射式望遠鏡、一個工作溫度在零下200多攝氏度的多通道超導單光子探測器、一個高重頻短脈沖固體激光器、一個激光測距精密光學系統(tǒng)等核心部件，組成了可以測出地月距離的科技利器。

據(jù)天琴中心副主任、該項技術負責人葉賢基教授介紹，地月距離在38萬公里左右，地月激光測距基本原理就是從地面測距臺站的望遠鏡上，將高度同向性脈沖激光束射向放置在月球表面的反射鏡，反射鏡發(fā)射該激光信號再通過地面臺站的望遠鏡接收，通過發(fā)送、接收時間差計算出地月之間的距離，地月激光測距是目前人類歷史上最遠距離的激光測距實驗，也是目前地月距離測量精度最高的技術手段。天琴中心工程師韓西達介紹，地月激光測距技術將為未來發(fā)射的天琴衛(wèi)星提供厘米級精度的精確定位，使天琴衛(wèi)星能夠精準進入指定軌道，這也是基于地球軌道的“天琴計劃”進行空間引力波探測的優(yōu)勢之一。

激光測月歷程：

自1969年7月21日，美國宇航局阿波羅11號登月飛船第一次實現(xiàn)載人登月，宇航員阿姆斯特朗成功在月球上放置了第一個激光反射器以來，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，人類又通過阿波羅14號、阿波羅15號、月球17號、月球21號四個成功登月的飛船陸續(xù)在月球正面放置了四個激光反射器。置于月球表面面積最大的反射鏡陣列來自阿波羅15號，面積約0.3平方米，陣列中密密麻麻排列著近140個角反射鏡，對于距此38萬千米之外的地球上的觀測臺站來說，這個反射面積如針孔般渺小。透過地球大氣層的包圍，光子們前赴后繼的從地球奔向月球，克服地球大氣層散射途中，月面極低的反射率等阻礙，千辛萬苦到達月面反射鏡后，數(shù)以億計的光子兄弟此時已損耗大半。回程時除了遇到之前的同樣的困苦，要想準確進入直徑只有1米的鏡筒中，還需克服大氣擾流襲擾，原子鐘一絲不茍的計時為光子回家打開了大門，而這一切都發(fā)生在短短的2.5秒之中。而完成10次這樣地月之旅后，能安然無恙回家的光子最多只有1個。50年不間斷測量實驗后，人類僅得到1.8萬個有效光子數(shù)據(jù)。

之后幾十年里，陸續(xù)有法國、意大利、德國等的多家測站進行過激光測月相關研究。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。

2014年3月中國科學院院士羅俊于在華中科技大學的一次國際會議上提出、以中國為主導的國際空間引力波探測計劃的“天琴計劃”。中國科學院院士、“天琴計劃”首席科學家羅俊表示：地月激光測距技術是天琴計劃“沿途下蛋”的成果之一。它除了是天琴計劃的關鍵技術之外，其本身對月球基礎科學研究、我國太空安全、空間碎片和深空目標探測、太空科學實驗等多領域具有重大應用價值?！氨热?，長期的地月距離觀測資料對于地月系統(tǒng)動力學、月球物理等基礎研究具有重要的價值。太空安全方面，地月激光測距枝術可以‘毫厘不差’地鎖定空間碎片和深空目標，大幅提升空間安全。又比如，空間科學方面，地月／星激光測距技術有助于打造‘太空實驗室’，推進我國空間科學發(fā)展?！?/p>

2018年1月22日晚，中國科學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。

2019年6月“天琴計劃”科研團隊首次測得地月距離，在隨后的幾個月里，團隊測到了月面上所有的五面反射鏡的回波信號，地月激光測距的技術穩(wěn)定性和成熟性進一步得到確認。

2019年12月20日，長征四號乙運載火箭在太原發(fā)射中心成功發(fā)射，該火箭同時運載了9顆衛(wèi)星，其中“天琴一號”技術試驗衛(wèi)星最引人關注。據(jù)悉，“天琴一號”是“天琴”引力波探測計劃的首顆技術驗證衛(wèi)星，此次成功升空意味著我國正式開啟了空間引力波探測技術探索計劃。根據(jù)規(guī)劃，“天琴計劃”將在地球軌道上一共部署3顆衛(wèi)星，以組成一個臂長達十幾萬公里的等邊三角形編隊，成為一個空間引力波探測“天文臺”，所獲觀測數(shù)據(jù)將主要用于開展引力波、宇宙學、天文學等方面的基礎科學研究，并有望向全球科學家開放。