阵列式大口径激光雷达——窥探近地空间环境的“千里眼”

摘要: 当我们仰望星空，我们到底在仰望什么？吸引我们的除了肉眼可见的繁星点点和月亮圆缺，还有鲜有人知的接近“透明”的中高层大气。中高层大气是高度为十几千米到几百千米之间的区域，这里相较于我们人类生存的对流层大气，更为稀薄，更为纯净，虽然我们肉眼可见的云雾和雨雪，通常发生在对流层(底层大气)，但中高层大气更容易受到太阳和地磁活动的影响，与人类的生存环境和航天活动等关系也极为密切，这一区域的大气密度相较于对流层，更容易产生剧烈变化，这会严重影响卫星的轨道预测。在仰望星空的“好奇者”群体当中，有一批空间物理科学家，他们穷其一生，探寻着中高层大气这块“透明”区域。在他们的眼中，这里并不是“小透明”，这里发生着能量的转化、物质的变更、粒子的碰撞和电磁相互作用等各种各样精彩而又鲜为人知的故事。这一区域离地面较为遥远，通常只有探空气球、高空飞艇和火箭能够直接到达，成本高昂，这也导致对这一区域的观测较为匮乏。为了更方便地研究这个区域，科学家们在不断努力地建造更多先进的遥感工具，目的在于能够直接在地面建设仪器，在时间维度上持续地对这一区域发生的各种物理过程进行遥感，这一手段，被称作“地基遥感”