“天琴计划”立新功：测出国内最准地月距离

　　一个口径1.2米的反射式望远镜、一个工作温度在零下200多摄氏度的多通道超导单光子探测器、一个高重频短脉冲固体激光器、一个激光测距光学平台——5月25，经济报记者在位于广东珠海凤凰山顶的天琴计划激光测距台站内，看到了由上述部件组成可以测出地月距离的科技“利器”。

　　“中山大学天琴计划激光测距台站成功测得了月球表面上5组反射镜的回波信号，测出国内最准的地月距离，且精度达到国际先进水平。这意味着，中国科学家攻克了地月激光测距技术，至此，中国成为世界上第三个成功测得全部5个反射镜的国家。”全国人大代表、中国科学院院士、我国空间引力波探测“天琴计划”首席科学家罗俊接受采访时说。

　　2014年3月，“天琴计划”由罗俊院士提出“天琴”空间引力波探测计划，旨在通过引力波探测进行天文学、宇宙学及基础物理前沿研究。“天琴计划”的基本方案是：于2035年前后，在约10万公里高的地球轨道上，部署3颗全同卫星，构成边长约为17万公里的等边三角形编队，建成空间引力波探测天文台，开展空间基础科学前沿研究。

　　考虑到我国现有技术水平距离空间引力波探测实际需要，以及与国际前沿仍有较大差距，“天琴计划”提出“0123”技术路线图，以此来稳步推动所需核心关键技术走向成熟。

　　其中，第“0”步是开展地月激光测距实验，为天琴卫星的高精度定轨提供技术支撑；第“1”步发射单颗卫星，建立高精度空间惯性基准；第“2”步是发射两颗卫星，对长距离星间激光干涉测量技术开展在轨验证；第“3”步是发射3颗卫星构成三角形编队，为“天琴”开展引力波的空间探测。

　　天琴中心副主任、该项技术负责人叶贤基教授介绍，地月距离在38万公里左右，地月激光测距是目前人类历史上最远距离的激光测距实验，也是目前地月距离测量精度最高的技术手段。

　　天琴中心工程师韩西达介绍，地月激光测距技术将为未来发射的天琴卫星提供厘米级精确定位，使之能够精准进入指定轨道。基于太阳轨道的空间引力波探测方案，则因其卫星距离地球超过5000万公里，基本不太可能利用激光定位。

　　地月激光测距技术是一项综合技术，它涵盖多个学科领域。通过与中国科学院云南天文台合作，升级昆明的卫星激光测距系于2018年1月22首次测出地月距离。这是中国人首次成功利用激光精确地测量地球距月球的距离，也使我国成为世界上第5个实现地月激光精确测量的国家。

　　随后，“天琴”团队启动珠海测距台站建设项目，于2019年6月首次测得地月距离，在随后几个月里，团队测到了月面上所有的5面反射镜，地月激光测距的技术稳定性和成熟性进一步得到确认。

　　罗俊院士表示，地月激光测距技术是天琴计划“沿途下蛋”的成果之一。它对月球基础科学研究、我国太空安全、空间碎片和深空目标探测、太空科学实验等多领域均具有重大应用价值。“如，长期地月距离观测资料对于地月系动力学等基础研究具有重要价值。在太空安全方面，地星激光测距技术可以‘毫厘不差’锁定空间碎片于深空目标，大幅提升空间安全。又如，在空间科学方面，地星激光测距技术有助于打造‘太空实验室’，推进我国空间科学发展。”罗俊院士说。