俗话说:"路远无轻担,千里不捎针"。很多人出远门都不想带多余的东西,太麻烦,太累了。 航空航天也更是这样,多带一斤的物品,就要耗费大量的人力财力。据说,2015年,向国际空间站发射运送1斤水,就要花费约2.5万美元,相当于16万元。 但是,在1969年 7月21日,人类第一次登月时, 乘坐"阿波罗11号"登月的宇航员尼尔·阿姆斯特郎和巴兹·奥尔德林,却带了一块镜子,并把这块镜子放在了月球上。 为什么要放镜子?花这么大的力气把镜子带上月球上,有什么特殊作用吗? 是的,这块镜子确实有特殊的作用! 自古以来,人们对月球充满了好奇与向往,嫦娥奔月的神话广为流传。随着科学技术的发展,人们对地球和月亮的了解越来越多,但月亮到底离我们有多远呢?该用什么方法准确地测量地球到月亮的距离呢? 对于这个问题, 科学家提出了使用月球激光反射镜的方法。 这种方法的原理是, 地球上的天文学家向月球上的镜子发射激光,并捕捉到镜子反射回来的光束,因为光的速度是确定的、已知的,是299792458m/s,只需再记录下光从发射到返回的时间,由公式距离=速度*时间,就可以计算出地球到月球的距离了。 使用这种方法测量的精度是非常高的,在1980年左右测距精度已达到8厘米左右,之后采用的脉宽小于1毫米微秒的钇铝石榴石激光器,测距精度可达到2-3厘米左右。 但是使用这种方法,还存在一个问题,我们知道只有当光垂直射向镜面时,反射光才会原路返回,否则入射光与反射光就会存在一定的夹角。因为地球和月球都在转动,所以当地球上的激光不是垂直射向月球上的反射镜,那么地球上就很难收到反射光,无法完成测量。为了解决这个问题,科学家设计了一种特殊构造的反射镜,不论光从哪个方向射向反射镜,都可以让光从原方向返回,就如同下面这副动图一样。 现在,人们在地球上总共放置了5块镜子,用以研究月球及其他科学。通过这些镜子我们不但知道了, 地球到月球的平均距离是约38.44万千米,大约是地球直径的30倍。还知道了,月球正在以平均每年3.8厘米的速度远离地球。