2018年7月4日

GRACE后繼衛(wèi)星（GRACE-FO）是美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）和位于波茨坦的德國(guó)地球科學(xué)研究中心的合作項(xiàng)目。美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）為NASA科學(xué)任務(wù)理事會(huì)（NSMD）進(jìn)行任務(wù)管理。激光測(cè)距干涉儀的其他貢獻(xiàn)單位還包括位于德國(guó)Immenstaad的SpaceTech公司；位于Backnang的德國(guó)Tesat-Spacecom公司；位于美國(guó)科羅拉多州Boulder的Ball Aerospace公司；位于法國(guó)Saint-Germain-en-Laye的iXblue公司；位于Adlershof的德國(guó)航空航天中心（DLR）的機(jī)器人和機(jī)電研究所和位于不來(lái)梅（Bremen）的空間系統(tǒng)研究所；位于上科亨（Oberkochen）的Hensoldt Optronics光電公司；位于紐比堡/慕尼黑（Neubiberg/Munich）的Apcon航空航天和國(guó)防機(jī)構(gòu)；美國(guó)鉆石公司和瑞士洛桑鉆石公司；位于弗里德里希沙夫（Friedrichshafe）的空客（Airbus）公司以及澳大利亞國(guó)立大學(xué)（The Australian National University）。

　　激光測(cè)距干涉儀（LRI）已經(jīng)在最近發(fā)射的美國(guó)/德國(guó)重力恢復(fù)和氣候?qū)嶒?yàn)后續(xù)衛(wèi)星（GRACE-FO）雙星上成功啟動(dòng)。作為一項(xiàng)技術(shù)演示，LRI首次與GRACE-FO的主要微波測(cè)距儀進(jìn)行平行測(cè)量，在對(duì)這2種儀器數(shù)據(jù)進(jìn)行初步比較后表明，它們的結(jié)果與預(yù)期一致。

　　管理NASA貢獻(xiàn)的這一儀器的位于美國(guó)加州帕薩迪納市的美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）儀器經(jīng)理Kirk McKenzie指出，LRI是空間精確距離測(cè)量的一大突破。這是第1個(gè)航天器間的激光干涉儀，是NASA和德國(guó)資助的大約10年期研究和開(kāi)發(fā)所積累的成果。

　　2018年5月22日發(fā)射的GRACE-FO任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行原GRACE衛(wèi)星現(xiàn)象監(jiān)測(cè)任務(wù)，通過(guò)跟蹤作用在GRACE-FO衛(wèi)星上的重力拉力的變化，監(jiān)測(cè)冰蓋融化和地下水水位變化等現(xiàn)象。微波測(cè)距干涉儀通過(guò)測(cè)量2個(gè)航天器之間的距離，對(duì)這些重力變化進(jìn)行記錄。

　　通過(guò)精確測(cè)量這2個(gè)航天器繞地球軌道運(yùn)行時(shí)的細(xì)微變化，科學(xué)家們能夠計(jì)算出地球重力場(chǎng)的逐月變化。LRI是未來(lái)GRACE-FO類(lèi)似任務(wù)的一種能力支持技術(shù)，有潛力顯著提高這些任務(wù)的準(zhǔn)確性。該儀器由JPL和位于德國(guó)漢諾威的馬普學(xué)會(huì)引力物理研究所（愛(ài)因斯坦研究所）共同管理。

　　見(jiàn)到光

　　LRI“第1次激光”操作進(jìn)行了2天多。2018年6月13日，這2顆GRACE-FO衛(wèi)星開(kāi)始以螺旋形方式掃描彼此的激光器，尋找對(duì)方。

　　空間干涉研究小組，愛(ài)因斯坦研究所和LRI德國(guó)貢獻(xiàn)方經(jīng)理Gerhard Heinzel對(duì)該項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)進(jìn)行闡釋，在2顆衛(wèi)星相距超過(guò)200公里（137英里）以每小時(shí)27000公里（每小時(shí)16000英里）圍繞地球飛行的情況下，每顆衛(wèi)星上的硬幣大小的微型黑洞通過(guò)激光必須精確地指向另1顆衛(wèi)星的孔，技術(shù)難度之高，令人難以置信。

　　在第2天下傳的數(shù)據(jù)中，在螺旋掃描過(guò)程中，每個(gè)航天器很明顯看到了幾道閃光，這表明LRI儀器按照預(yù)期都收到了另1個(gè)航天器發(fā)射的光線。對(duì)建立連續(xù)激光鏈路所需設(shè)置進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果上傳至衛(wèi)星。LRI在當(dāng)天晚些時(shí)候下傳了首次衛(wèi)星間距離數(shù)據(jù)。

　　JPL LRI運(yùn)行任務(wù)負(fù)責(zé)人Christopher Woodruff表示，激光連接計(jì)劃完全按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行運(yùn)行。事實(shí)上，激光在第1次嘗試接觸時(shí)就得以鎖定。

　　在接下來(lái)的幾周和幾個(gè)月里，GRACE-FO研究小組將對(duì)這種新型儀器的操作進(jìn)行微調(diào)，并完成傳輸數(shù)據(jù)的解譯工作。

　　原文題目：First laser light for GRACE Follow-On

　　資料來(lái)源：https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7182

　　（王化編譯，殷永元審核）