NASA的反射鏡　如何重塑我們的世界？

編譯／高晟鈞

GPS衛星最為人熟知的用途是幫助人們辨認自己所在的位置，無論是在駕駛汽車、船隻、飛機，甚至是徒步穿梭在偏僻地區時，GPS可以幫助我們成功到達目的地。

然而，許多人不知道的是，GPS衛星還有其他重要的功能，其中一個便是傳送信息給其他地球觀測衛星，使我們可以監測海平面上升、地形或環境結構變化等全球現象。

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雷射後向反射器陣列（LRA）

大地測量學是對地球形狀、重力和自轉以及它們如何隨時間變化的研究。然而，由於構造板塊移動、冰川融化或是地震、海嘯等其他自然現象，地球表面會不斷發生微小的變化，使其質心產生些微偏移。由於地球不是完美的球體，這些微小的變化會影響測量的準確性，因此必須有一種方法來定義地球表面的測量，科學家將其稱為參考系。

雷射後向反射器陣列不僅能精確定位軌道上的衛星，也能用於鎖定地球質心的位置，精確度可達毫米。精確的參考定位信息對於大地測量有著至關重要的影響。全球海平面上升的長期趨勢及其季節性和區域變化的速度每年僅幾毫米。而倘若科學家想要準確測量這些變化，參考系的測量尺度需要比這些變化更準確。

運作原理

數十年來，雷射測距和雷射後向反射器陣列一直是太空任務的一部分。目前它們被安裝在ICESat-2、SWOT和 GRACE-FO等地球觀測衛星上。在阿波羅任務期間，用於雷射測距的LRA甚至被部署在月球表面。

雷射後向反射器陣列使用小光束雷射測量物體間的距離。來自地面站的雷射脈衝會被引導至軌道衛星，再經由陣列反射回地面站。光線從地面傳播到衛星並再次返回所需的時間可用於計算衛星和地面之間的距離。

近日，最新型的雷射後向反射器陣列已通過測試，可以在惡劣的太空環境下正常運作，並將運送往美國太空鈞位於科羅拉多州的公司，添加到下一代GPS衛星上。

資料來源:Scitechdaily

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