空间碎片是指不带激光反射器的卫星或空间中遗留的航天器残骸。随着航天活动的增加,地球附件空间碎片数量也在日俱增多,对已在轨或今后将发射的航天器及航天任务产生的影响日益严重。在空间碎片各种探测技术中,激光测距技术是测量精度最高的一种,可实现对空间碎片目标的精确定位,是空间碎片目标监测和预警有效手段之一。由于空间碎片对入射的激光光束只能靠表面反射,仅有极少部分的激光能量能返回到地面观测站,返回信号的检测十分困难。因此对这些目标进行激光测距必须对测距系统进行改造,包括加大激光发射的能量,压缩激光光束的发散角等,才有可能使地面测距站收到足够的回波信号,进行有效测距。 本项目在中国科学院空间目标监视与识别国防科技创新实验室建设项目支持下,通过对上海天文台卫星激光测距系统进行改造及关键技术研究,建立了一套空间碎片高精度激光测距试验系统,在国内首次成功实现了对空间碎片目标的激光测距,获得了一批有效测量数据,测距精度达到分米级,测量距离900多公里,测距精度达到60～80cm,测量成功率达50%以上,将空间碎片的探测精度提高了一个数量级,使我国空间碎片测量技术上了一个新台阶,测距能力达到国际先进水平,成为国际上三个具备对碎片激光测距的台站之一。 该项目研究成果将为我国发展空间碎片激光测距系统网络装备建设和实现碎片目标多站址、高精度测量提供技术保障和设计依据。研究成果可以推广到国内其它有关空间碎片研究的单位。随着我国空间碎片监视的深入开展,本项目研究成果具有广阔的应用前景。