中国航天事业势不可挡，激光技术功不可没！
- 来源：OFweek激光网
- 2022/7/28 9:43:40
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近日搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约495秒后，问天实验舱与火箭成功分离并进入预定轨道，发射取得圆满成功。7月25日，问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口。随后，神舟十四号航天员乘组顺利进入问天实验舱。
随着“问天”成功入驻太空，中国空间站正式开启了“多舱”阶段。同时也意味着中国航天事业已经进入创新发展的快车道。从嫦娥号到天问号，从北斗服务全球到开启多舱空间站。中国航天事业以势不可挡的速度向前迈进，这也得益于核心技术的不断发展。在这之中，激光占有着非常重要的地位。有人要问了，那航天航空中究竟应用了哪些激光技术呢？小编给您细细说来。
激光成像避障技术
在嫦娥探月工程实施登月任务以前，人类无人登月探测器无一例外全部都是“盲降”。也就是说探测器只能根据分辨率并不高的环月遥感图像寻找开阔平坦的区域作为“着陆点”，在此基础上设计好着陆弹道，然后逐级减速进行着陆动作。整个着陆工作中没有任何避障设计，这也意味着意外总是会频繁出现，所以此类任务的成功率并不高。
而国产激光三维成像敏感器正好填补了这一块的技术短板，它的工作原理就是当着陆器距离月面百米高度时进行快速多波束成像，它可以同时发射16个激光波束，并在0.4秒时间内绘制一张高精度三维立体图像，并基于此图像进行螺旋搜索，直至确定安全着陆点，而后姿控发动机与变推力发动机合力控制探测器避开障碍，并移动至安全着陆点上方，再进行缓速下降，直至安全着陆月面。在此装置助力下，嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号均登月成功。激光三维成像敏感器的应用直接结束了我国盲降月球的历史，对于中国航天事业的发展也起到了绝对性的历史作用。
激光测距技术
激光测距技术目前主要的测量方法有：激光脉冲测距、激光相位测距、激光三角法测距等。激光脉冲测距主要应用于远距离测距，而激光相位测距和激光三角法测距更适合应用于近距离的测距。所以针对航天航空我们主要讨论激光脉冲测距技术，它的工作原理是向目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并将其转化为相应的电信号。通过测出的激光脉冲往返所用的时间，就可以算出所测目标与自身之间的距离。目前被广泛应用于精密测定激光卫星的轨道、空间碎片轨道确定和监测。
激光切割技术和激光打孔技术
现在航空发动机设计、制造非常复杂，所需要的材料种类繁多，其中里面的高温部件不仅需要经受炙热的高温，同时还需要承受强大的气压。如果采用常规的加工方式不仅操作复杂，同时工艺要求也很难达到。由于激光切割和激光打孔具有精密度高、加工速度快、热影响小、不会产生机械效应等特点，所以广泛应用于航空发动机的制造。
激光增材制造技术
激光增材制造技术又称为激光3D打印技术，是在计算机辅助下，把三维实体模型切片处理为二维层面，二维层面再离散为一维线条，采用激光熔覆技术逐点堆积，最终实现三维实体零件成型的激光制造技术。像航空发动机叶片、航空发动机涡轮导向器都会用到激光增材制造技术。
激光在航天航空领域的应用已经非常广泛，但还有众多未知方向等待着去开发。未来随着激光技术的不断突破和创新，中国航天航空事业的道路也一定会更加广阔。
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