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皮秒激光“瞄准”空间碎片,上海天文台等实现高精度观测新突破

时间:2024-11-09 06:11:15来源:中科爱好小达人编辑:瑞雪

【ITBEAR】在中国科学院上海天文台与紫金山天文台的通力合作下,德令哈青海观测站的1.2米望远镜经历了一次重要的技术革新。他们成功利用瓦级皮秒激光器,实现了对空间碎片的高精度激光测距,这一成果标志着我国在空间碎片监测技术上取得了显著进展。

空间碎片问题日益严峻,它们不仅占据了宝贵的空间轨道资源,还可能对在轨航天器构成潜在威胁。为应对这一挑战,科研团队利用激光的高方向性、小发散角和强抗干扰能力,发展了皮秒脉宽空间碎片测量技术。此次实验中,他们使用能量仅为1.2 mJ、功率1.2W的1 kHz皮秒激光,成功实现了对合作目标卫星的厘米级测距和对空间碎片的分米级测距。

研究团队不仅展示了皮秒激光测距技术的潜力,还通过此次实验验证了在高海拔地区使用大口径望远镜进行空间目标激光测距的可行性。这一成果不仅为我国西部地区开展相关研究提供了参考,也为提升空间碎片监视能力开辟了新途径。

空间碎片测量实时测量图

实验数据显示,空间碎片目标测量的最远距离达到了1620.5公里,雷达散射截面积为2.41平方米,测距精度更是达到了惊人的10.64厘米。这一高精度测距能力对于实时监测和预警空间碎片、保护在轨航天器具有重要意义。

空间碎片测量结果统计图:(a)测量结果分布图;(b)测距精度分布图

该团队还成功实现了单套激光器系统既能对合作目标卫星进行厘米级高精度测距,又能对空间碎片进行高精度观测的双重功能。这一技术的突破,无疑将极大地提升我国在空间碎片监测领域的综合实力。

值得注意的是,此次研究得到了中国科学技术大学、中国科学院光电技术研究所、河北工业大学等多家单位的鼎力支持,充分展现了我国科研团队在跨学科合作方面的强大实力。

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