中国全世界首次实现白天地月激光测距

近日，中国科研团队成功完成了一项具有里程碑意义的实验 —— 在白天向月球发射激光并成功测量返回值。这一突破性进展，标志着中国成为全球首个掌握白天地月激光测距技术的国家，极大提升了我国在深空探测领域的技术实力。

地月空间激光测距技术，作为一项能够精确测量地球与月球之间距离的关键技术，通过向月球表面或轨道卫星发射激光脉冲，并精确测量激光往返时间，从而计算地月距离或卫星轨道参数。然而，由于白天太阳光背景噪声强烈，卫星反射的微弱激光信号极易被淹没，传统技术仅能在夜间进行观测，极大限制了数据获取的时间窗口和效率。

为攻克这一难题，由深空探测实验室牵头，联合中国科学院上海天文台、云南天文台、上海卫星工程研究所、中山大学及北京航天飞行控制中心等单位的科研团队，展开了艰苦卓绝的技术攻关。在众多关键技术中，新一代激光角反射器成为此次突破的核心要素之一。中国科学院上海天文台研制的激光角反射器采用大口径单角锥设计，重量仅 1.3 公斤，却能最大化提升反射能力。其反射远场能量分布与速度光行差高度匹配，确保激光信号能够高效返回地面站。这一创新设计，使得反射器在复杂的地月环境中，依然能够稳定、高效地工作，为激光测距提供了可靠的反射靶点。

在应对强背景噪声干扰方面，科研团队通过优化光学结构、开发先进的白天测距控制算法及多重滤波技术，成功解决了极微弱信号的探测与实时识别问题。以中国科学院云南天文台为例，其研发的近红外激光测距系统，通过将探测灵敏度提升至单光子级别，可识别 10^-18 瓦的微弱光信号，并采用自适应光学技术实时校正大气扰动，最终在复杂的白天环境下，实现了对月球轨道卫星 “天都一号” 的稳定激光测距。

此次实验的成功，不仅验证了激光角反射器的高效反射性能，更大幅拓展了测距技术的观测窗口。据了解，传统夜间地月激光测距每年仅能获取约 100 小时有效数据，而白天测距技术的突破，将数据获取窗口扩大数倍，有望为后续深空探测任务提供更为丰富、精准的数据支持。

从实际应用来看，这一技术突破将为我国一系列重大航天工程提供关键支撑。在国际月球科研站建设中，高精度激光测距能够显著提升地月探测器的定轨精度，为未来月球基地建设、资源开发等任务奠定基础。以嫦娥七号月球探测任务为例，其搭载的月面巡视器需要在复杂地形中实现厘米级定位，地月激光测距系统可提供实时的轨道修正数据，确保着陆器以小于 0.5 米的偏差精准落月。此外，在广义相对论验证、月球物理特性研究及引力红移等基础科学领域，高精度的地月激光测距数据也将发挥重要作用，推动人类对地月空间环境的认知迈向新高度。

展望未来，我国科研团队将进一步优化激光测距系统性能，拓展其在火星探测、小行星防御等更广阔的深空领域的应用。随着技术的不断成熟与完善，中国有望在全球深空探测竞赛中持续领跑，为人类探索宇宙奥秘作出更多贡献。

参考来源：

我国首次实现地月空间卫星激光测距

中国打破地月空间卫星激光测距昼夜限制

全球首次！我国新一代地月空间激光角反射器实现白天卫星激光测距