激光反向反射器阵列乘火箭升空私营企业首次挑战登月任务

2024-01-09 10:51

北京时间1月8日15时18分，美国联合发射联盟（ULA）研发的“火神半人马座（Vulcan Centaur）”火箭运载火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角执行首飞任务（CERT－1），成功将美国 astrobotic 公司开发的“游隼号”月球着陆器送入太空。“游隼号”是自1972年阿波罗17号后，50多年以来首个尝试软着陆月球的美国航天器。

“游隼号”月球着陆器，宽2．5米，高1．9米，搭载了激光反向反射器阵列，中子星光谱仪，磁力计等科学仪器。其中，“游隼号”月球着陆器搭载的激光反向反射器阵列（Laser－Reflecting Array，简称LRA），其实是一种专门设计的镜子阵列，主要用于卫星激光测距中。

它是一组特殊的镜子，这项技术与普通反射镜的主要区别在于，激光反向反射器阵列能够将激光精确地反射回光源，而不是以一定的角度反射光线。这种特性使得激光反向反射器阵列非常适合用于精确确定卫星绕地球轨道的测量。在卫星激光测距中，从地球上的望远镜发射的激光到达航天器或天体上的后向反射器（即激光反向反射器），后向反射器将光线反射回望远镜。通过测量激光脉冲离开望远镜的时间和返回脉冲到达望远镜的时间，工程师和科学家可以计算出物体和地面站之间的精确距离。这种测距方法比使用无线电波的方法更精确，因为激光的波长更短，能够提供更高的测量精度。

除了在大地测量学中的应用，激光反向反射器阵列在其他领域也展现出巨大的潜力。在导航系统、气象预测和环境监测等领域，LRA都发挥着关键作用。通过使用这种高精度的测量工具，我们可以获得更准确的地理定位信息，更深入地了解地球的各种现象。