原标题:李语强:仰望星空,实现地月空间测距新突破

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李语强,中国科学院云南天文台副台长,研究员,博士生导师。应用天文研究团组负责人,研究方向包括空间目标探测与定轨,卫星及空间碎片激光测距,月球激光测距及应用等。中国科学院特聘核心岗位;国际航空协会空间交通管理委员会委员;中国天文学会天体力学与卫星动力学专业委员会副主任;云南省天文学会秘书长;学术期刊《光学精密工程》、《空间科学与试验学报》编委;学术期刊《ATI》青年编委。发表论文80余篇,专利10余项。培养博士硕士生14人。
2016年获评“十二五”863计划先进个人;2018年获评中国科学院青促会优秀会员;2018年实现国内首次月球激光测距,该成果入选2018年度“十大天文科技进展”;2019年获评云南省科学技术协会优秀社会工作者;2020年获评云南省中青年学术与技术带头人;2024年获评云南省政府特殊津贴人员。2024年获评云南省卫星激光测距技术与应用创新团队;2025年获得2024年度自然资源科学技术奖(测绘组)科技进步二等奖。

李语强研究员
“扎根边疆、仰望星空,从事激光测距领域研究,不只是为了探索宇宙奥秘,更重要的是面向国家空间安全、地月时空基准等重大需求,这是我们科技工作者肩负的责任。”
“做科研工作,有辛酸、有苦累、有迷茫,当然更有乐趣和幸福。用马克思的一句话:‘在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点’。”
——李语强
带领团队在国内首次实现了月球激光测距,在国内率先提出了分布式空间碎片激光测距技术方法,牵头组织开展了我国空间碎片激光测距组网联测试验……中国科学院云南天文台研究员李语强率领团队取得了多项国内外领先的研究成果。
采访中,谈到“团结,奋进,创新,奉献”团队理念,讲到成员们对工作的奉献精神时,李语强研究员忍不住哽咽了。正是团队成员都有这种“一心一意搞科研”的奋斗精神,他们才取得了令人瞩目的成绩。
首次实现地月距离尺度的卫星激光测距
2025年4月23日凌晨的云南高原,中国科学院云南天文台的穹顶悄然开启。1.2米口径的激光测距望远镜,将一束看不见的激光射向约35万公里外的卫星,这相当于科学家们在用一个精准的“宇宙手电筒”照射。2.3秒后,当那抹微弱的回波信号被探测器捕获时,观测室内的中国科学家们知道,他们刚刚改写了人类探索深空的规则,标志着我国首次实现地月距离尺度的卫星激光测距。“这项试验在夜间进行,持续了2.5小时,但前期准备经过了大约2年。”李语强研究员介绍。
4月26日-27日,我国科学家打破夜晚观测的时间窗口限制,在国际上首次实现白天地月空间卫星激光测距。试验由部署在地面的1.2米望远镜发射激光,激光经距离地球13万公里的天都一号卫星反射,再由1.2米望远镜捕获该激光回波信号,从而测出地月卫星空间距离。

中国科学院云南天文台1.2米望远镜
此次试验由深空探测实验室牵头,上海卫星工程研究所、中国科学院云南天文台、上海天文台、中山大学及北京航天飞行控制中心等单位共同参与。
实施登月计划等深空探测计划,离不开精密测量技术。地月空间卫星激光测距是地月距离尺度内精度最高的测量手段,其技术难度堪比精准命中万米外移动的发丝。
“激光测距的精度目前是厘米级,未来将向毫米级发展,可以研究更多物理问题。”李语强介绍。激光测距最大的难点是,距离越远,信号越弱。为了捕捉到激光信号,需要不同部门之间的协调。例如,要让卫星对准地球,就要对卫星进行调姿,并提前对卫星轨道进行预测。
30多年研究卫星激光测距
1957年,昆明东郊凤凰山开始观测人类第一颗人造卫星斯普特尼克一号。自上世纪六十年代中期以来,中国科学院云南天文台应用天文研究团组及其前身,以天体测量与天体力学为基础,开展人造卫星观测、空间目标探测、轨道动力学与精密定轨等方面的研究。近年在空间碎片激光测距、月球激光测距以及空间碎片云演化理论等方面取得较大进展。

中国科学院云南天文台1.2米望远镜观测室
李语强团队的研究从他导师的导师开始,一直到现在大概有30多年了,“我们研究的激光测距技术就是利用望远镜将激光发射出去,到达目标后激光反射回来被望远镜接收,记录激光发射时刻和接收时刻,这样就测量出望远镜到目标的精确距离,现在测量几百公里到三万六千公里的卫星精度可以达到两个厘米,目前正在向更高精度发展。”李语强介绍。

中国科学院云南天文台应用天文研究团组在工作
云南天文台应用天文研究团组现在常规卫星激光测距已经走在国际前列,全球大约50个测站,他们排在四五名,另外该团组在空间碎片激光测距方面也有很好的成绩,2017年将国内自主生产的超导阵列探测器用到空间碎片激光测距领域,也是国际上首次将这个器件应用到这个研究领域。2018年1月,他们在国内首次成功实现了月球激光测距,也使得我国成为国际上第五个掌握该技术的国家。该技术也被评为2018年度中国天文十大科技进展之一。
“以往我国进行激光测距是在环地球轨道附近,高度范围在200公里至4万公里之间。而月球激光测距在距离地球38万公里的月球月面上,实现了从0到1的突破。”李语强表示,月球激光测距走出了我国深空激光测距的第一步,为我国探月工程和航天器高精度距离测量提供新的技术支撑。

光学房间高功率激光发射情景
奉献是对事业全身心的爱和付出
云南天文台应用天文研究团组核心价值观是团结、奋进、创新、奉献。团队感觉就像一个家庭,大家感觉特别亲,在工作上配合得非常好,氛围很好,工作效率也高。李语强是山东人,刚来昆明时,不太吃得惯折耳根这样的食物,现在慢慢适应了饮食习惯,觉得夏天昆明特别凉爽、舒服。昆明的观测季在冬天和春天,每年春节时是非常好的观测期。每年过年放假时,团队大部分成员会在年初三初四就赶回来,到实验室来一起做实验和观测。
“团结对于一个团队来说至关重要,团结就是力量,团结才能干大事。创新最重要的就是创新思维,我们在测量空间碎片时,由于探测器被国外禁运,很偶然的机会了解到超导探测器用在激光通讯领域,那能不能用来做激光测距呢?一旦成功了,就解决了禁运问题,抱着这个态度,我们展开试验,前后经历了大概两年半时间,一次次的失败,一次次的查找原因,以至于国内同行都好言相劝,说这个路子可能不通,要不然国外可能早就使用了。团组成员没有放弃,而是进一步仔细分析每一个技术细节,经过不懈努力,终于在2017年获得成功,并达到国际先进水平,这也是整个团队对科研的执着以及对整个技术的准确研判的结果,我个人认为这也是一个很好的创新。”李语强说。

李语强(左一)在光学房工作
创新才能发展,大到国家,小到单位,甚至是部门,都离不开创新。“奉献是一种情怀,也是一种爱,是对自己事业的不求回报的爱和全身心的付出,对个人而言,就是要在这份爱的召唤下,把本职工作当成一项事业来热爱和完成,从点点滴滴中寻求乐趣,我相信每一个从事科研的人,都不是为了赚钱,而是想做一项事业,每一次成功甚至小小的进步所带来的喜悦感,不是能用金钱买来的。”

应用天文研究团组在工作
最让李语强触动的,是团队的奉献精神,“同事翟东升患病咳血,因为工作需要,坚持到高海拔地区出差进行设备安装,没有一声怨言和不满,直到返回昆明才去医院治疗,我也才知道他是带病坚持工作,我相信这就是奉献精神吧。像这样的例子很多……正是有这样的团队和这样的奉献精神,我们团队才能不断发展,有新成果出现。”

李语强研究员在观测室
2023年,李语强提出了空间碎片激光测距组网观测计划,并牵头组织国内5套测距设备开展了空间碎片联测试验,空间碎片定轨精度得到显著提升。“随着对空间碎片威胁的日渐重视和相关领域的技术进步,未来会有更多的观测站点加入组网观测计划,推动更有效地监测、预警空间碎片,减少空间碎片对航天活动的潜在威胁,促进空间环境的可持续发展。”李语强说。

李语强研究员在南非天文台交流
未来,李语强研究员希望团队能成为国际上一流的具有竞争力的一个科技团队,想要在高精度,还有自动化方面,做到国际一流的水平,抢占科技制高点。
出品人:赖勇
总编辑:孔维华
总编审:李晓风王珂王颢茗
监制:陆德明尹凡朱朝辉武志敏
编审:金树何川陆奕温翔胡凤丽
技术监制:何寰
制片人:马雁南李晋春陈燕
策划:马雁南盛雪梅杨雪唐慧
总编导、执行制片人:盛雪梅杨维涵
编导:盛雪梅
摄像:盛夏雨邱黾勉魏千怀刘秉然
剪辑:格影工作室
编辑:周焰燃张皓玥田梅胡娜杨旭
融媒体策划:杨维涵
微信撰稿:盛雪梅张峥
部分资料来源:中国科学院云南天文台新华社云南网
宣推统筹:赵小强霍慧蒋济秋孙安然、王薇淇
指导单位:中共云南省委宣传部中共云南省委网信办共青团云南省委云南省广播电视局
支持单位:中国科学院昆明分院中国科学院云南天文台云南科技出版社
出品单位:云南广播电视台


