地月測距不再“怕光”！我國衛(wèi)星激光測距技術邁入全天候時代

2025-05-01 14:14:19來源：智能制造網(wǎng)整理閱讀量：15 評論

　　從深空探測實驗室獲悉，由該實驗室牽頭研制的天都一號通導技術試驗星日前成功完成具有里程碑意義的技術驗證——在太陽光干擾強烈的白晝條件下，實現(xiàn)地月空間高精度激光測距。

　　這一突破使我國成為全球首個掌握全時段地月空間激光測距能力的國家，標志著我國深空軌道精密測量技術邁入世界領先行列。

　　由于地月空間尺度極大、衛(wèi)星運動速度極快，對地月空間衛(wèi)星進行激光測距相當于萬米外瞄準一根頭發(fā)絲，并實施精密跟蹤與信號捕獲。傳統(tǒng)的地月空間激光測距受制于太陽背景輻射干擾，微弱的衛(wèi)星回波信號容易被淹沒在強烈的背景噪聲中，難以被準確識別和提取，只能在夜間開展作業(yè)。

　　天都一號團隊攻克了日光背景噪聲抑制、激光信號微弱能量捕獲等核心技術難題，創(chuàng)新研發(fā)的超窄帶光譜濾波技術，成功將太陽光噪聲抑制了6個數(shù)量級，配合自主研發(fā)的高功率脈沖激光器(峰值功率達千兆瓦級)和自適應光學系統(tǒng)，使得白晝測距信噪比提升至實用水平。

　　“這相當于在正午的強光環(huán)境下，精準捕捉到380,000公里外的一盞燭光。”項目首席科學家王志剛研究員用形象的比喻解釋道。

　　實測數(shù)據(jù)顯示，此次試驗實現(xiàn)了地月空間20厘米級的測距精度，較傳統(tǒng)夜間測距精度提升40%，同時將有效作業(yè)時段延長至全天候，為深空導航建立了全新的時空基準。

　　深空探測實驗室首席科學家李航表示："傳統(tǒng)激光測距需避開日光干擾窗口，每天有效作業(yè)時間不足8小時。此次突破使我們獲得24小時連續(xù)測控能力，對月球基地建設、火星采樣返回等任務具有里程碑意義。"

　　此前，歐洲空間局曾嘗試通過升級激光發(fā)射功率突破日光限制，但未能解決信噪比失衡問題。誠然，我國創(chuàng)新采用量子編碼調制技術，使信號識別效率提升3個數(shù)量級，相關成果已形成15項國際專利集群。未來該團隊計劃將技術拓展至地火測距，為載人火星探測奠定基礎。

　　目前，天都一號已轉入在軌技術驗證階段，計劃開展為期一年的空間環(huán)境適應性試驗。

　　隨著我國深空測控網(wǎng)建設的加快推進，未來將形成覆蓋地月空間的"激光導航星座"，也將為載人登月、月球基地建設等國家重大工程提供精準的空間基準服務。

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