中继星“鹊桥”：等待“嫦四”是我的使命

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人民网北京12月8日电(记者魏燕)今天凌晨2点23分，嫦娥四号探测器如期升空，这开启了人类首次探月之旅。早在发射前六个月，由第五航空航天科学技术研究院研制的嫦娥四号的中继星鹊桥就已经提前穿越了数十万公里，在空.深处静静地等待着嫦娥四号的到来

搭起“鹊桥”只是为了等待“嫦娥”

众所周知，在深空探测中最困难的任务是确保建立可靠的远程数据通信链路，实现航天器与地面之间的实时通信，这也是世界各国都在努力解决的深空探测的关键核心技术，因此，月球背面的通信问题一直困扰着登上月球的人类。 如果嫦娥四号探测器想在月球背面着陆，它遇到的第一件事就是它不仅离地球很远，而且被一个通信信号无法穿透的月球球体隔开。

实现数据中继的方法不止一种。例如，可以发射许多中继通信卫星绕月球轨道运行，以确保至少有一颗卫星始终在月球背面嫦娥四号着陆器的通信范围内运行，并向地球传输信号。然而，这种方法需要开发和发射多颗通信卫星，因此是可行的，但成本很高。另一个有效但经济的解决方案是使用数据中继卫星来帮助实现地球和月球背面的嫦娥四号之间的实时通信。中国已经有几颗中继卫星。为什么我们不能发射一颗中继卫星为嫦娥四号提供数据中继服务？

第五航空航天科技集团研究院4号中继星的总设计师张丽华告诉记者，由于现有的中继卫星都运行在地球同步轨道上，无法到达月球背面，它们只能在空.地面附近运行航天器提供中继服务，但不能实现地球和月球背面之间的通信。因此，有必要发射一颗中继卫星，并将其放置在不受月球阻挡的适当位置

独家光环轨道:“看到”地球和月球

记者了解到，因为嫦娥四号即将在月球背面靠近南极，一个叫冯的人？巡视是在卡门环形山软着陆时进行的，科技人员决定将鹊桥放在“地球-月球系统拉格朗日中的l2点”上，该点位于地球和月球连线的延长线上，在较小天体月球的一侧。在这个位置，鹊桥可以同时看到地球和月球背面，因此它可以同时与地球和月球背面交换信息和数据，完成“接力”任务。

当然，如果中继星在地球和月球的拉格朗日中的第二点“待命”，它仍然“看不见”地球，因为它被月球挡住了。因此，设计者围绕地球和月球上拉格朗日的l2点设计了一个光环轨道，在Z方向上的振幅约为13，000公里。“鹊桥”在这个轨道上作准周期运动，它不仅能“看见”地球，还能“看见”月亮。它可以同时与地球和月球背面交换信息和数据，通过常规的轨道控制保持轨道的稳定，实现嫦娥四号着陆器的中继通信覆盖和巡视。

同时，由于地球和月球的引力使这一点保持在相对稳定和平衡的状态，可以最大限度地节约卫星燃料，有利于保证中继星的轨道控制。

挑战零下230摄氏度特殊材料应对严寒考验

2018年5月21日，肩负重要任务的“鹊桥”号运行到西昌卫星发射中心的空台，进入了预定的地月转移轨道，开始了建设地月信息通信“鹊桥”的航行。经过中途修正，它于5月25日到达近月点，并在近月制动后成功进入从月球到地球和月球的拉格朗日l2点的转移轨道。6月14日，“鹊桥”中继卫星进行了轨道捕获，并进入了环绕地球和月球的拉格朗日l2点的光环任务轨道，该点距月球约65000公里。它成为世界上第一颗运行在地球和月球拉格朗日l2点光环轨道上的卫星，并在该轨道上进行了在轨试验和中继通信链路联合试验后，等待“嫦娥”号的到来。

“鹊桥”接力明星将在广阔的空.经历一段没有阳光的时期当没有太阳时，阴影区的温度大约为零下200摄氏度，最冷的地方将达到零下230摄氏度。在这样严寒的天气下，天线的整个身体一定“冻僵了”。这些天线是too/き为了防止它被“冻结”在“冰屋”般的环境中，在开发过程中，科技人员不仅使用了特殊的材料，而且在极端环境中进行了大量的测试，有效地确保这些天线能够应付恶劣环境的测试。

为了迎接嫦娥四号的到来，2018年11月9日至11月23日，第五研究院的开发商对“鹊桥”接力星进行了在轨“体检”。“体检”报告显示我们的“鹊桥”很健康！中继星将继续在任务轨道上“漫游”，等待嫦娥四号探测器。届时，嫦娥四号将在鹊桥的指引下安全降落在月球背面。在卡门陨石坑附近，人类探测器首次软着陆在月球背面。

来源：搜狐微门户