激光測距試驗是通過激光對星地距離進行科學測量。其原理是將高度同向性脈沖激光束射向放置在衛星表面的角反射鏡，通過發送、接收時間差計算出星地距離。目前人類歷史上最遠距離的激光測距試驗，是月球激光測距。大家可以想象，一道光從地面觀測站從地球射出，又從月球飛回，通過一來一回的時間，換算地月距離。這是一項綜合技術，它涵蓋激光、光電探測、自動控制、空間軌道等多個學科領域，是目前地月距離測量精度最高的技術手段，其觀測資料對天文地球動力學、地月系動力學、月球物理學以及引力理論驗證等諸多學科的研究有著重要價值。
月球激光測距聽上去很簡單，構思也沒有新奇之處，但是，真正想要用技術表現出來，可就困難多了。中國科學院云南天文臺應用天文研究團組副組長、副研究員李語強曾介紹過其三個難點。
一是從傳統技術看來，月球激光測距的主要難點在于共光路系統中激光發射和激光接收轉換，需要保證系統能正常發射激光，并接受回波信號。
二是望遠鏡跟蹤指向精度，當望遠鏡指向精度為3秒時，指向月球時激光束的中心與月面反射器的間距最大可達6千米，而最大的月面反射器——阿波羅15號有效反射面積僅是3402平方厘米，這將直接影響到激光測月的成功。
三是激光光束質量及光學系統效率，影響激光實際發射能量和質量。這要求激光發射裝置的制作技術也要很高超。
我國華中科技大學羅俊院士團隊，早在2015年便開始布局研制了激光角反射器。而在2018年5月，嫦娥四號中繼衛星“鵲橋”發射升空，“鵲橋”便攜帶了激光角反射器，為我國地月激光測距試驗提供基礎，也為未來在空間探測引力波的“天琴計劃”做了先導性研究工作。
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