• 深空探測實驗室（DSEL）主導實施了“天都一號”衛(wèi)星通導技術(shù)試驗，該試驗首次突破了在白晝強光干擾的技術(shù)壁壘，成功實現(xiàn)了超遠地月激光測距的壯舉。要知道地月空間白晝測距一直以來被國際學術(shù)界視為21世紀十大航天難題之一，其成功突破帶來的意義非常重大！

“百步穿楊”定乾坤

地月空間激光測距的傳統(tǒng)技術(shù)一直以來受限于“夜間作業(yè)”的鐵律，太陽強光輻射的干擾強度要比衛(wèi)星激光發(fā)射回波信號高數(shù)百萬倍，就好比是“在暴雨天氣舉著蠟燭去尋找一只螢火蟲一樣”。

歐美也曾經(jīng)多次進行嘗試，但是都以失敗告終，甚至還出現(xiàn)了美國NASA探測器因為太陽輻射而“致盲”事件，于是美NASA便終止了這一實驗，歐洲航天局更是斷言這項實驗是“21世紀不可能的任務(wù)”。

不過中國深空探測實驗室首次成功實現(xiàn)，當屬世界首例，首先地月空間尺度達到了驚人的38萬公里，而“天都一號”衛(wèi)星的在軌速度為1.6公里/秒，這也就意味著我們需要動態(tài)追蹤月球，其難度就好比是用激光持續(xù)鎖定萬米以外的飛馳的發(fā)絲一樣，堪比“百步穿楊”，一舉定乾坤！

三大“核心技術(shù)”突破

首先是我們需要穿透高強度陽光輻射屏障，實現(xiàn)光子級的捕捉，在該試驗中，云南天文臺1.2米望遠鏡發(fā)射的激光脈沖峰值功率達到了驚人的100兆瓦，但是在穿過了13萬公里的地月空間之后，大概就剩下了約1個光子能夠被“天都一號”衛(wèi)星發(fā)射，不過科研團隊通過“太陽盲探測器”和智能光子篩選算法，成功的提取到了有效信號，使定位精度達到了亞毫米級別。

其次是信號處理算法的革新，從噪聲中淘金，傳統(tǒng)信號處理以來閾值進行篩選，是因為在“夜間作業(yè)”定律下干擾小，但是白晝強光環(huán)境下噪聲呈非線性增長，為此科研人員研發(fā)出了強光背景下微弱信號時域-頻域聯(lián)合降噪技術(shù)，能夠在納米級別時間精度內(nèi)識別淹沒于噪聲中的回波信號。

最后是在動態(tài)追蹤算法的革新，傳統(tǒng)激光受限于“太陽盲區(qū)”，每天僅有數(shù)小時觀測窗口，但是中國科研團隊打破了這一桎梏，云南天文臺副研究員透露，團隊借鑒了高鐵追焦攝影技術(shù)，把衛(wèi)星軌道預測誤差控制在3毫米以內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)未來0.5秒的衛(wèi)星運動軌跡，這套系統(tǒng)同時能夠過濾大氣湍流干擾，讓激光束穿越電離層時依舊保持聚焦。

結(jié)語

此次試驗的成功突破不僅驗證了我國在極端條件下的技術(shù)創(chuàng)新硬實力，更是重塑了深空探測領(lǐng)域的技術(shù)標準體系，實現(xiàn)了從“跟跑者”到“領(lǐng)跑者”的角色轉(zhuǎn)變，當然了這不僅是技術(shù)的勝利，更是人類突破認知邊界的又一次遠征。