第1个回答 2016-06-05
月球激光测距是在1962～1963年激光技术问世后不久著手试验的。最初只能接收月球天然表面漫反射的激光回波﹐由于回波波形无法缩窄﹐加以地面仪器设备不够完善﹐测距精度很低。1969年7月﹐美国进行第一次载人登月飞行﹐宇航员在月面上安放了第一个后向反射器装置。它的大小为46厘米见方﹐上面装有100个熔石英材料的后向反射器﹐每个直径为 3.8厘米。这种反射器实际上是一个光学的四面体棱镜。它有一个很有用的特性﹕当一束光线从第四面射入﹐经过三个直角面依次反射后﹐仍从第四面射出﹐这一特性能保证反射光讯号沿原发射方向返回地面测站﹐使回波强度大大增加。这样﹐利用面积很小的反射器组合就可以使地球上收到激光回波﹐而且波形不会因此变宽﹐因而可以达到很高的测距精度。后向反射器的应用﹐使月球激光测距的精度大大提高。目前﹐在月球上共安放了五个后向反射器装置﹐地面测距系统也日趋完善。近年来测距精度已达到8厘米左右。
月球激光测距系统中采用的激光器大多是脉冲红宝石激光器﹐脉冲功率高达千兆瓦﹐脉冲宽度为2～4毫微秒。激光束经过望远镜准直后的发散角仅2～4角秒﹐一般几秒钟发射一次。发射和接收可使用同一个望远镜﹐其口径一般要大于1米。回波光讯号极其微弱﹐通常在接收器的阴极面上仅能产生一个光电子﹐所以相应地发展了一套单光电子接收技术。在最近研制的新型月球测距系统中﹐采用了脉宽小于1毫微秒的钇铝石榴石激光器。这样﹐就有可能在几年内使测距精度达到2～3厘米﹐相对精度为5×10。
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