架中继“鹊桥”助嫦娥奔月

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人民网北京5月21日电著名的神话故事《月亮女神》讲述了中华民族千百年来对宇宙的好奇和对月球的探索的美好愿望。2013年底，“嫦娥三号”成功实现了月球表面软着陆，完成了月球巡视任务，在中国探月史上树立了一座丰碑。这一成功进一步激发了我们在月球背面进行科学探索和登陆巡逻的信心。2015年11月30日，探月工程重大专项领导小组批准组织实施嫦娥四号任务，标志着探月工程正式启动。2018年5月21日，由中国航天科技集团公司研制的嫦娥四号中继星“鹊桥”在西昌卫星发射中心成功发射，这是中国登月的关键一步。

月亮神秘的“背面”

众所周知，宇宙中所有的天体都处于旋转状态，月球也不例外。然而，当月亮旋转时，它也围绕地球旋转。这两个运动刚好达到一个平衡，这导致月球总是只有一面面向地球，而另一面总是在背对地球的阴影中。因此，月球“背面”的探测已成为航天工业中的一个热点和难点。美国、欧洲国家等。所有人都提出了探索月球背面的计划，但由于种种原因，他们未能实施。目前，还没有人类探测器到达月球的神秘背面。

我们为什么要发展发射接力明星“鹊桥”？

月球背面的着陆探测面临着一个大问题，即由于月球本身的遮挡，月球背面运行的着陆器和巡逻机无法与地球通信，这可以称为“完全失明”。因此，如何解决登月舱和巡逻船在月球背面时与地球之间的通信成为月球着陆探测中的一个关键问题。

鹊桥的本质是一颗地月中继通信卫星。通过发射中继星“鹊桥”，我们可以利用“鹊桥”作为通信中继点，从而绕过月球实现登月舱与巡逻队以及地面之间的通信。因此，中继星“鹊桥”必须与地球和月球背面保持通畅，这对“鹊桥”的运行轨道提出了很高的要求。

鹊桥的轨道是什么？

每个卫星在宇宙中都有自己的轨道，比如地球同步轨道和太阳同步轨道，中继星鹊桥也不例外。“鹊桥”的轨道是围绕地球月球第二平移点的光环轨道。这种轨道有许多优点，例如在月球背面可以长时间看到，地球地面站对中继星的跟踪弧长，轨道维护费用低。

所谓的“地月l2平移点”，也称为地月拉格朗日点，是指地球和月球的二元旋转系统中的重力动态平衡点。研究表明，地月两体转动系统中有五个平动点，在这五个平动点上运行的探测器可以低消耗地保持地月两体转动系统的几何构型不变。l2平移点位于月球背面地球和月球的延长线上，可以实现地球和月球背面之间的中继通信功能。

光环轨道是由美国法夸尔于1967年提出的。根据farquhar的想法，如果一颗中继通信卫星被放置在这个轨道上，它可以为着陆在月球背面的探测器提供通信中继服务。基于这一想法，美国宇航局曾计划在阿波罗17号任务中实施它，但最终因为高风险而放弃了。

“鹊桥”如何实现接力通信功能？

中继星“鹊桥”由平台系统和负载系统两部分组成，负载系统中装有三种低频射频天线:伞状抛物面天线、测控天线和数据传输天线。其中，伞状天线的展开直径可达近5米，是人类深空探测任务史上最大的通信天线。

接力之星“鹊桥”采用统一落地、独立登月的设计模式。对于从地面发送的中继星和月球探测器的上行指令和数据，统一使用一条链路；中继卫星和月球探测器的下行数据使用一条链路。中继卫星使用独立的链路向月球探测器传输指令和数据，也使用独立的链路从月球探测器接收数据。

喜鹊桥成功下水的意义是什么？

中继卫星“鹊桥”是中国航天科技公司自主研发的一颗地月中继通信卫星。它也是人类历史上第一颗在地球轨道外的特殊中继通信卫星，也是第一颗在地球和月球的l2平移点采用光环轨道的卫星。“鹊桥”的成功发射标志着中国率先掌握了地月中继通信技术，这是中国探月领域的一个新突破。

此外，中继星“鹊桥”的成功发射为嫦娥四号成功登月奠定了重要基础，为嫦娥四号探月工程的顺利完成提供了有力保障。

来源：搜狐微门户