原标题：38万8496公里799米96厘米，这是今晚你与月亮的距离

　　来源:中山大学

　　农历八月十五日

　　中秋佳节

　　今天，此时的你我

　　举头望明月，低头吃月饼

　　与月饼的距离

　　是唇齿之间

　　与月亮的距离

　　38万8496公里799米96厘米

（图片来源：星球研究所）

　　而能够将地月距离精确到厘米的地方

　　是中山大学天琴计划激光测距台站

　　接下来

　　让我们来一场

　　上世纪60年代以来，美苏先后将5面反射镜放置于月球表面的不同位置。

　　随后世界上许多国家开展了地月测距试验，我国也于1972年加入到地月测距的行列。

　　然而，截至2017年，世界上仅有美国、法国、意大利和德国具备激光精准测量地月距离的能力，我国仍未能实现该领域的技术突破。

　　2018年1月22日，中山大学天琴团队通过与中国科学院云南天文台通力合作，升级了昆明的卫星激光测距系统，测出了地月距离。

　　这是中国人首次成功利用激光精确地测量地球距月球的距离，也使中国成为世界上第5个实现地月激光精确测量的国家！

　　故事到这里就结束了吗？

　　如同央视评论天琴团队的贡献一样：

　　科学没有止境，

　　探索没有终点。

　　2019年6月8日，珠海凤凰山上，中山大学天琴计划激光测距台站首次测得月面反射器回波信号，测出国内最准的地月距离，且精度达到了国际先进水平，精确到了厘米级。

　　5个月后的2019年11月底，我们的天文台测到了人类在月球表面放置的全部五面反射镜。这又使得中国成为世界上第三个成功测得全部5个反射镜的国家！

　　那么天琴计划激光测距台是怎么运转的呢？

　　一个口径1.2米的反射式望远镜，

　　一个工作温度在零下200多摄氏度的

　　多通道超导单光子探测器，

　　一个高重频短脉冲固体激光器，

　　一个激光测距光学平台，

　　这些部件组成

　　可以测出地月距离的科技“利器”。

　　测距台站利用了功率更高、更易透过大气层的1064nm红外波长激光，将激光脉冲频率提高到目前世界上最高的100Hz，进一步降低大气扰动。

　　激光打到月球上的角反射器再返回，由极其敏感的超导体接收返回的光子，从激光脉冲发出到超导体接收到光子的时间就是往返地月的时间，“大约2.5秒的时间”！

　　波长1064nm激光、重复频率大于100Hz、大孔径单体激光角锥反射镜，这是激光测距发展的前沿趋势，主要是减少大气对激光光束和测距信号的吸收干扰，提高反射中心点精度，而中山大学天琴计划激光测距台站是国际上第一个同时满足所有条件的激光测距台站。

　　地月距离不是一成不变的，

　　就在你看到文章的此时，

　　北京时间9月21日（农历八月十五）20点，

　　天琴计划激光测距台与月球表面

　　阿波罗15激光反射镜中心的距离是

　　38万8496公里799米96厘米

　　而这个距离因为天体运动

　　实时在变动中。

　　地月激光测距技术，能干什么？

　　也就是，为什么要测量地月距离？

　　当然不只是为了当别人问我们地月距离时炫技一下。

　　回答这个问题，离不开中山大学的天琴计划。

　　2014年3月，由罗俊院士提出天琴空间引力波探测计划，旨在通过引力波探测进行天文学、宇宙学及基础物理前沿研究。

　　天琴计划的基本方案是：于2035年前后，在约10万公里高的地球轨道上，部署3颗全同卫星，构成边长约为17万公里的等边三角形编队，建成空间引力波探测天文台，开展空间基础科学前沿研究。

　　由于我国现有技术水平距离空间引力波探测实际需要，以及与国际前沿仍有较大差距，“天琴计划”率先提出“0123”技术路线图，以此来稳步推动所需核心关键技术走向成熟。

　　地月激光测距就是这里面的“0”！“0”，意思是不需要往太空发射卫星。但“0”不可或缺。因为，它决定着后面卫星能不能准确定轨、入轨。

　　“天琴计划的卫星上天，需要厘米级的轨道精度”，所以，地月激光测距技术的成功，意味着中国自主空间引力波探测天琴计划突破了第一步核心技术。

　　那么，地月激光测距技术只能用于实现天琴计划吗？

　　当然不止于此！

　　激光测距实现了远距离和高精度的目标，这项技术还可以用于处理很多“太空事务”。比如，卫星探测、空间碎片定位、锁定深空目标……

　　2009年2月11日，美俄两颗卫星在空间碰撞，导致美国的铱星失效，造成了举世瞩目的太空事件。如果，这种技术成熟应用于太空，这种碰撞是可以避免的。

　　还有很多科学研究的应用，比如用这个技术在太空测量万有引力常数G随时间的变化。简单来讲，如果万有引力常数G发生变化，地球和月球的轨道就会发生变化，那么地月间距就会发生变化，利用激光测距测出地月间距后就可以倒推得到G值的可能变化。

　　等等等等。

　　作为一项基础研究，它可能带动许多前沿科学的研究，对很多领域产生深远的影响。

　　今天

　　我们知道了

　　自己与月球的距离可以精确到厘米

　　38万8496公里799米96厘米之外的月球

　　见证了人世间无数佳节团圆的喜悦

　　也成为古往今来

　　无数科学家探索的目标

　　无论日月星辰

　　还是浩瀚海洋

　　中大人始终在探索的路上

　　祝愿中山大学的全体师生

　　中秋快乐

　　抬头望明月

　　望见你的梦想