深空探測實驗室(DSEL)將這一壯舉比作從6.2英里(10公里)外擊中一根頭發。
中國在艷陽高照的白天向80778英里(130000公里)的太空發射了精確激光,將其從繞月飛行的衛星上反射回來,并測量了返回值,這標志著世界上第一次在強烈陽光下成功進行地月激光測距。
據新華社報道,這次為期兩天的實驗(4月26日至27日)由深空探測實驗室(DSEL)使用“天都一號”衛星進行,該衛星是2024年3月發射的三顆航天器之一,為地月通信和導航網絡奠定基礎。
衛星激光測距是精確定位軌道的黃金標準:地面站發射納秒脈沖,這些脈沖被航天器上的反射器反射回來,顯示出精確到厘米的距離。這項技術對于近地衛星來說是常規的,即使在白天也是如此,但到目前為止,耀眼的太陽背景噪音限制了地球到月球的發射,只能在夜間窗口進行。
該實驗室告訴媒體,DSEL在白天的成功“擴展了技術的極限”,并將加強對未來深空任務的跟蹤。中國科學院云南天文臺的研究人員證實,他們在“天都一號”到達月球的三分之一處捕獲了清晰的數據。
準確性“就像打到頭發一樣”
由于衛星以高速在地月空間中穿行,DSEL將這一挑戰比作“從6.2英里(10公里)遠的地方瞄準亞毫米的目標 —— 本質上是一根頭發,同時精確地跟蹤它”。在白天達到這樣的精度,意味著中國可以在“天都一號”經過視野范圍內的任何時候收集軌道數據,從而增加可用測量數據的數量,并改善長基線定位。
這項技術是計劃中的鵲橋星座的基礎,鵲橋星座是一個中繼和導航網絡,旨在為中國的月球著陸器、月球車以及最終的宇航員提供連續通信、高精度定時和自主導航。
建設中國的永久月球立足點
去年,“天宮一號”與“天宮二號”和更大的“鵲橋二號”中繼衛星一起飛行,以測試星座的骨干。從那以后,兩者拍攝了月球表面的詳細圖像,并驗證了交叉鏈接通信。
中國的登月計劃雄心勃勃。中國國家航天局表示,載人著陸的目標是“到2030年”,并將與俄羅斯合作,最早于2035年開始建設國際月球研究站,這是一個位于月球南極的永久基地。持續的、高精度的激光測距,有望支持從接近和著陸指導到協調的漫游者艦隊探索富含水冰的永久陰影隕石坑的一切。
在日光下進行實驗之前,2024年發射的嫦娥六號于5月3日從月球背面帶回了第一批土壤樣本,這是地球與月球之間牢固聯系的又一個里程碑。
由于太陽盲法跟蹤不再是一個障礙,DSEL表示,它將把白天的激光試驗擴展到更遠的范圍和更高的重復率,最終將這項技術整合到常規的深空操作中。
除了激光測距,北京還在推進其他太空創新。美國國家航天局官員宣稱,到本十年末,近地軌道可能容納大約10萬顆衛星,這將推動全面的空間交通管理系統的發展,以協調發射和防止碰撞。
與此同時,在計劃于2028年發射的嫦娥8號任務下,中國和俄羅斯正在評估一個小型核反應堆和替代能源,為國際月球研究站提供能源。
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