近期，美國宇航局（NASA）宣布已向歐洲航天局（ESA）交付了“月球探路者”任務(wù)（Lunar Pathfinder）的首個(gè)航天器飛行硬件,。此次交付任務(wù)中,，該飛行硬件中的激光反向反射器陣列（LRA）成為了一大亮點(diǎn),。

此前，位于馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心開發(fā)了激光反向反射器陣列,，科學(xué)家們將利用該陣列為月球任務(wù)測(cè)試新的導(dǎo)航技術(shù),。這種導(dǎo)航能力對(duì)于未來月球探索任務(wù)的開展至關(guān)重要。據(jù)悉,，激光反向反射器陣列將使“月球探路者”探測(cè)器在繞月飛行時(shí),，能夠被地球上的激光測(cè)距站精確地定位。這種厘米級(jí)的激光測(cè)量將使用伽利略和GPS信號(hào)在距離地球40萬公里的地方確定其位置,，這將有望證明“月球衛(wèi)星導(dǎo)航”的概念,。

美國宇航局和歐洲航天局計(jì)劃通過未來的商業(yè)月球有效載荷服務(wù)發(fā)射“月球探路者”。除了測(cè)試導(dǎo)航能力外,，“月球探路者”還將作為一顆商業(yè)通信中繼衛(wèi)星運(yùn)行,，為月球表面的探測(cè)任務(wù)提供通信服務(wù)。

具體來看,，激光反向反射器陣列（LRA）是一組特殊的鏡子,，它能將激光反射回光源，不像普通的鏡子那樣以一定角度反射光線,。在衛(wèi)星激光測(cè)距中,，從地球上的望遠(yuǎn)鏡發(fā)射的激光到達(dá)航天器或天體上的后向反射器，后向反射器將光線反射回望遠(yuǎn)鏡,。

激光反向反射器已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的太空技術(shù),，通常用于精確確定衛(wèi)星繞地球的軌道。通過測(cè)量激光脈沖離開望遠(yuǎn)鏡的時(shí)間和返回脈沖到達(dá)望遠(yuǎn)鏡的時(shí)間,，工程師和科學(xué)家可以計(jì)算出物體和地面站之間的精確距離,。激光測(cè)距比使用無線電波的類似方法更精確，因?yàn)榧す獾牟ㄩL(zhǎng)要短得多,。

在方法上,，它們類似于嵌在高速公路上的鏡像“貓眼”，通過復(fù)雜的內(nèi)部反射裝置,，將光線精確地反射回光源,。此次的激光反向反射器陣列（LRA）總共有48個(gè)“角立方體”，這些立方體的（光學(xué)）性能在實(shí)驗(yàn)室中被逐個(gè)嚴(yán)格地檢查和測(cè)量,。

激光反向反射器陣列（LRA）大約有一臺(tái)筆記本電腦那么大,，而此次交付的版本進(jìn)一步擴(kuò)大了體積,。NASA空間測(cè)地項(xiàng)目經(jīng)理Stephen Merkowitz表示：“它將比LRO上的LRA發(fā)射出12倍以上的激光，因?yàn)樗?8個(gè)直徑4厘米的角立方體,，而LRO只有12個(gè)直徑3厘米的反射體,。”

國際激光測(cè)距服務(wù)目前有四個(gè)能夠激光測(cè)距到月球距離的站,，三個(gè)在歐洲（Grasse,、Wetzel、Matera）,，一個(gè)在美國（Apache Point）,。此外，歐空局正在考慮使用它自己設(shè)在特納里費(fèi)的激光測(cè)距站,，該站目前正在升級(jí),。

“月球探路者”任務(wù)由英國吉爾福德的Surrey Satellite Technology公司領(lǐng)導(dǎo)，歐洲航天局安排了該任務(wù)為美國宇航局（NASA）提供通信服務(wù),。來自NASA,、ESA和英國吉爾福德的薩里衛(wèi)星技術(shù)有限公司（SSTL）的團(tuán)隊(duì)在激光反向反射器陣列抵達(dá)轉(zhuǎn)交給SSTL后完成了檢查，并將在那里將這一陣列成功安裝在衛(wèi)星上,，這將保障最大限度地提高定位精度,。

在未來十年里，專用的“月光”衛(wèi)星和月球表面的其他硬件將為所有月球任務(wù)建立一個(gè)共同的通信和導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施,，使月球更接近地球并成為地球的“第八大洲”,。

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