向宇宙发射激光

太空战舰上哔哔乱射的激光枪、绝地武士嗡嗡挥舞着的激光剑、毁天灭地的激光歼星武器……激光，可以说是大众最熟悉的“高科技”了！然而这些都只是科幻电影里借“激光”之名进行的艺术创作，真正的激光可不是这样的，至少目前的人类还不能像科幻电影里那样使用它。

用激光连接宇宙

激光是种什么光？

简单地说，激光这种光：发散度极小，容易集聚到一点;总能量不一定很大但高度集中，所以亮度很高;单色性好，不像太阳光那样是各种颜色光的混合光;相干性好，方便调控等。

激光通信

宇宙空间里的飞行器距离地面上的指挥中心无比遥远，想要彼此联络只能使用无线通信的方式。相比地面上常用的无线电，激光发射的能量更高，可以在更远的距离上传递更多的信息，通俗地说就是信号好、速度快。

激光推进

和靠化学燃料燃烧推进的传统火箭不同，使用激光推进技术的太空飞行器不需要自身携带燃料。地面发射的激光只要击中飞行器的光帆，就能像风吹船帆那样推动飞行器在宇宙中飞行。

激光测距

一些地方晚上有时能看到一道从地面射向夜空的光线，这可能是地面上的观测站在和太空飞行器合作进行激光测距。这种激光测距的方式不仅能校准飞行器的飞行轨道，还能绘制更加精确的地图，为监测大陆板块运动、海洋变化等提供详细的数据。

激光探索

无论是发射探测器还是人类进入太空，都远远无法满足人类探索太空的需求，所以当前科学家更多的是使用激光来代替人或机器去探索宇宙深空。比如著名的激光干涉引力波天文台（英文简称LIGO），就通过使用激光干涉分析遥远的黑洞，成功验证了引力波的存在。

激光导引星

在地面上进行天文观测时，通常需要借助一颗明亮的自然星帮助矫正因大气影响而造成的误差。但合适的自然星并不是时时刻刻都有，所以人们通过向天空发射激光，人工制造一颗导引星来协助观测。

激光扫除

激光扫除是目前人类清理太空垃圾的有效手段之一。从地面发射的激光，扫射目标区域，可以有效地烧毁直径1至10厘米的垃圾碎片或者迫使其坠入大气层烧毁，为空间站和卫星扫除轨道障碍。

光盘

光盘的工作原理是利用激光扫描来记录和读取信息，无论是制作光盘的刻录机还是读取信息的光盘驱动器，都有相关功能的激光器。

激光打印

激光打印机利用激光将图像信号投射在打印机里的感光鼓上，鼓上被照射到的地方会发生放电现象，形成一个光电图像。随后利用静电吸附粉墨成像的原理，图像就能被印到纸上了。

现实中激光的安全等级分为第1、2、3a/R、3b/B、4级，其中第1级最弱（比如CD播放器里产生的激光），第4级最强（多数工业和实验用的激光，能瞬间烧灼皮肤）。一定要注意，无论哪个等级的激光，在非医疗情况下，都不能照射眼睛！

条码扫描器

这种扫描器能发射激光并测量从照射的条形码处反射回来的光强度，从而读取条形码的数据。

激光手术

激光手术刀通过发射适当能量的激光精准切割生物组织。相较于传统手术刀，激光手术刀的优点是出血极少，手术耗时短，能极大程度地降低术后感染风险。

用激光点火

用激光点火听上去就像用大炮打蚊子的感觉，但这里的“火”可不是我们平时烧水做饭的火，而是核聚变的火！科学家建造了一座名为“国家点火装置”的核聚变装置，使用激光制造出极端的高温高压，再将其施加于一小粒燃料球上，从而启动核聚变反应。

激光点火在靶室中进行，这里的靶室可不是普通的房间，而是一个直径10米、重达13吨的大空心金属球！

激光雷达

激光测量也可以用于日常的交通管理。比起老式的测速仪，激光雷达不仅能更快速地测出车辆的行驶速度，还能通过扫描车牌辨识车辆和驾驶员的信息，方便交警管理交通。

激光冷却

虽然激光总给人一种很热的感觉，但它其实也能用来降温！科学家在实验室中利用激光冷却技术，可以将原子的温度降低至接近绝对零度。

绝对零度是热力学的最低温度——零下273.15摄氏度。绝对零度在现实中无法达到，只是热力学温度在理論中的下限。

激光切割

激光能量集中、方便调控的特点使其非常适合用来切割物体。不论是坚硬的金刚石，还是柔软的纺织品，几乎所有材料都可以使用激光进行切割。当然，激光切割也不是万能的，其最大的缺点就是耗能太高，用起来不便宜啊。

你知道吗？

1飞秒为1秒的一千万亿分之一，这个时间单位常用于微观环境，比如化学反应的速度;1皮秒为1000飞秒;1纳秒为1000皮秒。

1微米为1米的一百万分之一，1厘米的一万分之一。

所谓“点火”，就是最终要让192束激光在1纳秒内同时发射，在靶室内击中燃料球，击中的误差不能超过30皮秒。点火的燃料球非常小，大概只有笔尖那么大，球内部为氢燃料。

2021年8月8日，国家点火装置成功进行了点火实验，192束激光将燃料球加热到1亿摄氏度的高温，比太阳还热！不过核聚变反应只持续了大约10飞秒，产生出1.3兆焦耳的能量。希望这项研究成果能够造福人类，让人类达到控制核聚变的目的，从而实现能源自由。