向衛星發送雷射通常會將它們從天空中吹走，但如果您只想非常精確地測量它們的高度呢？
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一種稱為雙向雙梳測距 (TWDCR) 的雷射技術新應用在測量相距超過 100 公里（62 英里）的儀器之間的距離方面表現出前所未有的精度。長距離測距的改進可以幫助衛星更好地編隊飛行，並提高用於重力波探測和超長基線天文干涉測量（例如用於黑洞成像的科學儀器）的準確性。
使用單一頻率的光，因此每個雷射都有特定的波長，在使用氪發射線定義一公尺長度的某一點上，該波長非常精確。這意味著雷射到達某個位置並返回所需的波長數可以為我們提供極其準確的距離。至少，理論上是這樣。
這項新研究的作者大多來自中國科學技術大學，他們在論文的預印本中指出，該論文尚未完成同儕審查。 “由於高傳輸損耗和噪聲，長距離測距在技術上仍然具有挑戰性。”
長期以來，研究人員一直在嘗試解決這些問題，作者提到了幾種已提出的試圖克服這些問題的方法，其中一些已被證明是成功的。
儘管如此，他們認為 TWDCR 可以做得更好。
該技術依賴於（OFC）。光譜梳產生規則間隔波長的光，中間不發射光。他們的申請讓他們的發明者贏得了一半2005年諾貝爾物理學獎。
儘管 OFC 已經用於距離測量，但大氣擾動意味著，在最新研究之前，雙梳測距從未使用超過一公里。
在這種情況下，瞄準這個距離是一個很大的跳躍。
作者將南山和高崖子實驗室的參考平面鎖相到當地時鐘，而不是將兩者同步到一個共同的時鐘。 OFC 測距系統的其餘部分圍繞著此進行了重組，同時仍依靠物體反射的光之間的干擾來測量物體之間的距離。除此之外，這種設定比現有方法產生的功率損耗更少。
使用中心波長為 1545 和 1563 奈米的梳子，雷射在相距 113 公里（70.2 英里）的地點之間反射，測量距離時聲稱誤差僅為 82 奈米（0.000003 英吋）。這是透過 21 秒的測量來實現的，但即使在短短一毫秒多一點的時間內，團隊的精確度也低於人類頭髮的寬度。
為了任何不知何故徘徊在這一頁上的地平論者的利益，成功取決於選擇兩個高海拔實驗室，中間有一個山谷，以使傳輸不受地球曲線的干擾。
由於沒有其他方法能夠確定兩個站點之間的距離小到這個比例，因此無法確定結果是否正確。一些系統誤差可能會導致距離以米為單位，從而使精度掩蓋了不準確的情況。然而，在有其他方法可用的情況下，確認該技術在較短距離內的成功可能有助於緩解擔憂。
這個距離仍然比從地面到衛星的距離短。然而，由於大部分太空之旅發生在接近完全真空的情況下，向上的光束可能需要處理比這更少的大氣幹擾。
作者承認，他們的方法的優點是要付出代價的。 TWDCR 更難設置，資料擷取過程更難。對於較短的測量，不值得付出額外的努力，但找到與衛星的距離，例如可以精確地測量地球磁場，則是另一回事。
預印版可在ArXiv.org
[高溫/高溫新科學家]
