【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】按照國家推動西部大開發(fā)的號召和我國西部地區(qū)優(yōu)良的天文觀測條件，中國科學(xué)院上海天文臺與紫金山天文臺聯(lián)合改造德令哈青海觀測站1.2米望遠(yuǎn)鏡，利用瓦級的皮秒激光器實現(xiàn)了對空間碎片的高精度激光測距，空間碎片目標(biāo)測量最遠(yuǎn)距離1620.5 km，雷達(dá)散射截面積(RCS)為2.41㎡，測距精度達(dá)到10.64 cm。在國際上率先實現(xiàn)了單套激光器系統(tǒng)既可開展合作目標(biāo)衛(wèi)星厘米級高精度測距，又可實現(xiàn)高精度空間碎片觀測，相關(guān)研究成果發(fā)表在國際中文SCI期刊《紅外與毫米波學(xué)報》(Infrared Millim. Waves)上。
 

　　空間碎片占據(jù)了大量的空間軌道資源，伴隨著后續(xù)碰撞，形成更多的碎片垃圾，對在軌航天器會造成極大的影響，為了保證在軌航天器的穩(wěn)定運行，需要通過對空間碎片的位置信息進(jìn)行實時精確測量，達(dá)到對碎片的預(yù)警和規(guī)避。激光具有方向性好，發(fā)散角小，抗干擾強(qiáng)等特點，適合遠(yuǎn)距離目標(biāo)高精度測量。利用皮秒激光的大氣傳輸特性，上海天文臺提出發(fā)展皮秒脈寬空間碎片測量技術(shù)，提高空間碎片的測量精度。本次觀測采用能量僅1.2 mJ 功率1.2W的 1 kHz 的皮秒激光對衛(wèi)星與空間碎片進(jìn)行了測距，實現(xiàn)了對帶有反射器的合作目標(biāo)的厘米級測距和對碎片目標(biāo)的分米級測距。
 

　　這是目前為止在我國西部高海拔率先以高重頻低功率激光的激光測距系統(tǒng)實現(xiàn)對空間碎片目標(biāo)高精度測量，體現(xiàn)了皮秒激光及高海拔大口徑望遠(yuǎn)鏡測量優(yōu)勢，為我國西部地區(qū)開展空間目標(biāo)激光測距提供了參考，也為空間碎片激光測距系統(tǒng)選址與空間碎片監(jiān)視能力的提升提供了有效途徑，有效支撐了我臺在我國西部地區(qū)進(jìn)行先進(jìn)時空基準(zhǔn)、激光測月與激光深空探測等領(lǐng)域的研究與建設(shè)。
 

　　此工作得到了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國科學(xué)院光電研究所、大恒新紀(jì)元科技股份有限公司和河北工業(yè)大學(xué)等相關(guān)單位的支持。
 

左圖：德令哈青海觀測站1.2米望遠(yuǎn)鏡外景圖；右圖：空間碎片測量實時測量圖
 

空間碎片測量結(jié)果統(tǒng)計：(a) 測量結(jié)果分布圖；(b) 測距 精度分布圖