云南红河墙体广告  　“鹊桥”通天择日架 “嫦娥”奔月待时飞

近日，一颗行将于5月份发射的卫星成了人们“刷屏”的明星，这不只在于它有极具中国传统文化特征的名字“鹊桥”，而且在于它将为方案于今年底奔月的嫦娥四号提供卫星“中继效劳”，是名不虚传的“嫦娥先行官”。

嫦娥四号发射之前为什么要先架“鹊桥”呢？“鹊桥”所提供的中继效劳终究是什么？“鹊桥”是中国第一颗中继卫星吗？它发射后将在怎样的轨道上运转？它将与嫦娥四号一同演绎怎样的“奔月故事”……这些无疑都是人们关怀的问题。

“鹊桥”将飞架在地月L2点

“鹊桥”是一颗“中继卫星”。该类卫星属于通讯卫星，被形象地称为“卫星的卫星”，由于它们可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控效劳，极大进步各类卫星运用效益和应急才能，能使资源卫星、环境卫星等数据实时下传。

嫦娥四号登月探测器是嫦娥三号的备份星，方案将登陆月球背对地球一面的南极左近的艾特肯盆地。由于月球被地球潮汐锁定，它只能永远以同一面朝向地球。这就意味着，在月球反面登陆的嫦娥四号与地球上的测控中心不只相隔悠远的地月间隔，而且还要隔着月球球体停止通讯联络。但通讯信号无法穿透月球抵达其反面，这就需求中继卫星的协助来完成数据传输，完成空中测控任务。这是“嫦娥”此次发射奔月之前先发射“鹊桥”卫星的缘由。

茫茫宇宙浩渺无垠，“鹊桥”发射升空后将架设在哪里才干充沛发挥其提供中继效劳的作用呢？这就必需提到一个概念：拉格朗日点。依据天膂力学，一个小物体在两个大物体的引力作用下居于空间中的一点，在该点处，小物体相关于两个大物体根本坚持静止。这些点的存在由瑞士数学家欧拉于1767年推算出前3个，法国数学家拉格朗日于1772年推导证明剩下的两个。1906年，初次发现运动于木星轨道上的小行星在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。在每个由两大天体构成的系统中，按推论有5个拉格朗日点，但只要两个是稳定的，即小物体在该点处即便受外界引力的摄扰，依然有坚持在原来位置处的倾向。每个稳定点同两大物体所在的点构成一个等边三角形。

“鹊桥”发射后预定进发的位置为“地月系统拉格朗日——2点”(简称地月L2点)，这个点位于地球和月球两点连线的延长线上，在月球背对地球的一侧。“鹊桥”架设在该点上既能够同时与地球和月球反面停止信息和数据交流，即完成“中继”任务，又由于受地月引力作用均衡而坚持相对稳定状态，从而俭省卫星燃料，有利于对其停止轨道控制。

中国中继卫星已构成“家族”

中继卫星的主要功用是停止天基测控和空天数据中继，可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控效劳。相比于地基测控，天基测控的最大优势就是掩盖率高，具有实时性、经济效益高等优点。该类卫星作为在太空中运转的数据“中转站”，扮演着“太空侦查员”“通讯接线员”“太空导航员”的角色，对中、低轨道卫星停止实时监控，使资源卫星、环境卫星等数据实时下传，为太空运转的航天器提供预警预告、导航定位，使太空飞行精确平安。作为航天大国，中国对中继卫星的需求无疑是激烈的，这也驱动了中国中继卫星的研制、发射和组网运转。

2003年，中国立项并启动了天链一号中继卫星系统工程。2008年4月25日，该系统01星胜利发射，当年就参与并圆满完成了“神舟七号”数据中继效劳。作为中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星，天链一号01星采用成熟的东方红三号通用平台并打破多项关键技术，标志着中国航天测控掩盖率提升到新程度，使资源卫星、环境卫星等应用卫星完成数据实时下传、及时应用，效能倍增。2011年、2012年相继胜利发射天链一号02、03星，它们同时运转并与空中应用系统、中继终端等组成跟踪与数据中继卫星系统，中国由此成为世界第二个具有对中、低轨道航天器全球掩盖中继卫星系统的国度。在中国严重航天任务施行过程中，比方神十一飞船和天宫二号空间实验室飞行任务中，天链一号中继卫星系统为航天员与空中“天地通话”“天地双向视频通话”和航天员与空中同步收看电视新闻立下了丰功伟绩。2016年11月，天链一号04星胜利发射，完成中国中继卫星系统的更新换代。

对中国中继卫星的开展，航天科技集团五院院长张洪太评价说，中国的中继卫星系统建立走出了一条契合国情、技术上自主创新的道路。比方，打破了星上自主闭环精细捕获跟踪等关键技术，处理了高速运动航天器之间跟踪与高速数据中继问题；树立了星——星、星——地技术体制和全程链路指标体系。

“鹊桥”是中国中继卫星家族中新的成员，与天链一号系列中继卫星相比，固然用处和技术途径类似，但无疑面临的任务更艰巨，面临的技术应战更大。中国航天人已然心中有数，航天科技集团五院党委书记赵小津表示，“鹊桥”研制团队攻克了地月拉格朗日2点轨道设计与控制、远间隔中继通讯等关键技术，其各项性能和指标完整契合任务需求。

嫦娥三号曾经到此一游

完成探测器初次登陆月球反面无疑是人类航天史上的一项壮举，对嫦娥四号的表现人们充溢等待。从“嫦娥”既往可谓冷艳的奔月纪录来看，人们也有充沛的理由对方案于年底出征的嫦娥四号抱有十足的自信心。假如说有什么不肯定性的话，在很大水平上来自于为嫦娥四号保驾护航的中继卫星“鹊桥”。实践上，“鹊桥”胜利于预定位置搭建好并到达预期表现是嫦娥四号发射奔月的根本条件和前提，用航天科技集团科技委主任包为民的话说就是“假如‘鹊桥’工作正常，中国将在下半年发射嫦娥四号探测器”。

“鹊桥”作为预期定点于地月L2点的中继卫星，其“工作正常”其实包含两层含义：一是精确架设入位，也就是发射后要精确进入定点位置即地月L2点；二是其传输信号和数据的性能得到预期发挥，表现良好。否则就是处于不正常工作状态。

“鹊桥”能否精确架设到位当然届时才干最终肯定，但是目前来看，关于中国航天机构来说，把航天器送到地月L2点把握大吗？关于熟习中国航天开展的人来说，这个问题的答案十分明白：把握很大！由于既往的经历曾经证明了这一点。实践上，早在3年多前，中国科学家就曾经把飞行器送抵地月L2点。不只如此，早在约7年之前，中国科学家就曾经把飞行器精准送抵日地L2点。而这两个飞行器就是“嫦娥”，分别是嫦娥三号再入返回飞行器效劳舱和嫦娥二号。

2014年11月1日，嫦娥三号效劳舱与返回器别离后，返回到远地点54万公里、近地点600公里的大椭圆轨道，展开拓展实验任务。11月23日，效劳舱开端飞向地月L2点，4日后进入环绕地月L2点的轨道。这是中国航天器初次抵达地月L2点。效劳舱完成了环绕该点飞行三圈，展开了全新的科学探测任务，考证了轨道设计、轨道控制和轨道维持技术。

2011年8月25日，嫦娥二号经过77天飞行，受控精确进入间隔地球约150万公里远的日地L2点的环绕轨道。这是中国第一次展开拉格朗日点转移轨道和任务轨道的设计和控制，并完成150万公里远间隔测控通讯。此举也使中国成为世界上第三个造访日地L2点的国度和组织，也是世界上第一个完成从月球轨道动身抵达该点的国度和组织。”

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