相当于在航母甲板上找一粒沙？探测月球激光反射镜回波信号原来这么难

来源：滚动播报

（来源：千龙网）

在探索宇宙的道路上，人类一直想要更精准地丈量太空、揭开未知的奥秘，最近，中国科学家就利用激光在38万公里外的月球上，“找到”了一个直径10厘米大小的“小镜子”，并且首次成功探测到了它反射回来的激光信号。

8月13日凌晨，中山大学天琴测距台站的科研团队，将激光瞄准月球表面的一面反射镜NGLR-1，并在几个小时内成功接收到数十组激光回波信号。这使得中国成为继法国、德国、美国之后，第四个完成该测量的国家。

这些激光回波，来自安装在月表的一组角反射器，它们就像人类设置在宇宙中的“参照物”，能让科学家以此为标尺，去探索宇宙的奥秘。

中山大学天琴中心教授 林旭东：我们通过地面观测站，向放置在月球表面的角反射器发射激光脉冲，通过精确测量激光脉冲往返传播的时间，从而计算出地球与月球之间的距离。新的角反射器可以提供更高精度的测距数据。通过数据积累，可以为检验广义相对论和引力理论、月球物理学、地月系统的动力学演化等研究，提供新的重要支持。

其实，类似的激光测月试验早在上世纪70年就已在全球多个国家陆续开展。不过，当时的反射器是由多个反射单元拼接而成，很容易受到月球周期性摆动的影响，导致测量精度下降。

中山大学天琴中心工程师 韩西达：跟上一代的月面角反射器阵列不同，新一代的月面角反射器，是一个孔径为10厘米的实心单体。它的反射截面积更小，回波更弱，观测难度更大，但是精度更高。

探测这样一个目标的难度极高。地月之间距离约38万公里，要跨越如此距离找到一个直径仅10厘米大小的目标，其难度相当于要在一艘航母甲板上，找到一粒细沙。与此同时，激光在穿过地球大气层时会被极度削弱，一去一回，发出的上千亿光子，最终能返回的可能只有个位数，而且信号极其微弱，科研团队必须用极其灵敏的单光子探测器，在噪声背景中精准识别出这些信号，才能完成测量。

而作为“天琴计划”的组成部分，未来，科学家还将持续收集反射器数据，积累高精度的地月测距数据，用于研究引力、地月系统演化等，并为未来在太空开展引力波探测打下基础。