例如，探测地球上的质量大幅度变化引起的地球引力场的微小变化，是监测地球物理过程的有效方法。太空任务现在已经展示了一种技术，通过利用激光束的干涉检测两颗轨道卫星之间距离的重力引起的变化，以前所未有的精度进行这种测量。该技术不仅可用于行星科学，还可用于探测宇宙中剧烈的天体物理事件所产生的引力波。

使用激光干涉测量法测量空间距离之前只有一次证明：在2015年发射的一项名为LISA Pathfinder的任务中，作为基于空间探测引力波的原理验证任务。该方法仅在40厘米的距离内使用(见2016年6月7日观点)。一个名为LISA(激光干涉仪空间天线)的完全成熟的引力波天文台目前计划在2030年代进行，并将在相距250万公里的三个航天器之间进行干涉测量距离测量。

新测量来自GRACE后续任务，GRACE(重力恢复和气候实验)任务的后续任务，从2002年到2017年飞行，由NASA和德国航空航天中心(DLR)运行。GRACE包括两个位于地球上空450公里的极轨道上的航天器。通过在它们之间弹跳微波来跟踪它们的大约200公里的分离，同时使用GPS精确监测它们的轨道。每当卫星越过地球的一个区域，其重力稍强或稍弱时，宇宙飞船就会在它们的分离中摆动。

一座引力山。为了说明重力映射技术，想象一下最简单的情况，即GRACE后续航天器遇到一座大而孤立的山峰。当每艘船经过时，它会被额外的重力向下拉一点...... 显示更多

2018年，NASA和几个德国机构发起了GRACE后续行动，其中两艘航天器配备了一种更灵敏的测距仪器，不是基于微波，而是基于激光束。这种测量的原理在地球上经过了很好的测试，但是使它们在太空中工作是一项重大挑战。激光频率必须保持非常稳定。研究人员还必须校正不是由重力引起的距离变化的测量，例如由于航天器从脆弱的大气层拖曳。它们还必须滤除激光器操作固有的数据中的噪声。

必须不断调整激光束的方向以使其保持在目标上。汉诺威马克斯普朗克引力物理研究所的Gerhard Heinzel说：“如果我们没有连续跟踪光束转向机制，每个航天器随机抖动的数量足以使光束完全错过其他航天器。”德国合作伙伴的领导者。他说，对于相距约200公里的两艘船，光束跟踪使激光器锁定在一个移动不超过一米的位置。建立能够保持这种精度和稳定性的光学系统“即使在原始的实验室环境中也是一项挑战，更不用说在太空中，暴力发射以及从空气和地球的引力到真空和零重力的过渡，

GRACE Follow-On现在报告的第一个结果证实，这些仪器能够高精度地进行距离测量。由于航天器相距约220公里，该系统能够检测仅200皮米的距离变化 - 与原子大小相当 - 每秒一次，每秒一次。

海因策尔说：“激光连接在没有任何中断的情况下保持活动，而地球周围有数百个轨道，而航天器则以每小时超过25,000公里的速度从一极到另一极追逐。” 他说，由于这次演示，“下一代地球重力任务很可能使用激光测距。”

德国汉诺威大学大地测量研究所的Jakob Flury表示，“测距测量的可靠性对地球观测非常重要”。“高精度激光干涉测距可以证明非常有助于监测由于冰盖融化，干旱和洪水以及构造变化等过程导致的地球系统的大规模重力和质量变化。”

苏格兰格拉斯哥大学的克里斯蒂安·基洛说：“我相信随着数据采集工作的继续，将会有新的物理学和许多新科学来自这项工作。”他负责引力波探测的天基干涉测量。“不应低估实现这一目标所需的技能和奉献精神。”