2024-05-18 21:20
3月20日，搭载探月工程四期鹊桥二号中继星的长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空。/新华社记者杨冠宇摄
长征八号遥三运载火箭飞行24分钟后，星箭分离，将鹊桥二号中继星直接送入近地点高度200公里，远地点高度42万公里的预定地月转移轨道，中继星太阳翼和中继通信天线相继正常展开，发射任务取得圆满成功。后续，鹊桥二号将在地面测控支持下，经过中途修正、近月制动，进入捕获轨道；随后经轨道控制后进入调相轨道，最后进入24小时周期的环月使命轨道，成为继鹊桥中继星之后世界第二颗在地球轨道以外的专用中继星。
鹊桥二号中继星成功发射，迈出了我国探月工程四期任务的重要一步，将架设地月新“鹊桥”，为正在运行的嫦娥四号和即将开展的嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号及后续国内外月球探测任务等提供中继通信服务。
中继星有何作用？中继星其实是一种特殊的通信卫星，也被称作“卫星的卫星”，运行在地球静止轨道的中继星用于使地面与中低轨道航天器一直保持双向通信。简单来说它就是个传话筒，我们如果想跟月球上的探测器说话，要先告诉中继星，中继星再告诉探测器。
为什么要这么麻烦呢？因为月球始终有一面背对地球，所以月背不仅是我们从地球上观测不到的“秘境”，更有着“不在服务区”的烦恼。着陆在月球背面的探测器受到月球自身的遮挡，无法直接实现与地球的测控通信和数据传输。
历史上，美苏一直在登月，而月球背面一直以来只是被人类拿探测器绕过去看过，没正式登陆过，更没带着月背土壤回来过。
嫦娥四号在2019年1月3日首次实现人类探测器月背软着陆。然而，无线电信号不能直接传过去月背，意味着探测器会“失联”，针对这个问题，早在2018年，我国便先行发射了鹊桥中继星。
鹊桥中继星飞到哪里了？在月球背面的空间里面有个点，叫地月拉格朗日二点，在这个点上，卫星可以跟着月球一起绕地球转动，鹊桥中继星还可以绕着这个点小范围地转。这样一来，探测器在月球背面能看到这颗卫星，我们从地球上也能看到这个卫星，它就能当传话筒了。
探月工程四期任务开展着陆探测以及采样的地点主要位于月球南极和月球背面地区，因此需要功能更广、性能更强的中继星，架设起月球对地新的“中继通信站”，解决月球背面探测器与地球间的通信和数传问题。
鹊桥二号中继星作为探月四期后续工程的“关键一环”，与鹊桥中继星相比，技术创新更多、功能更强、接口更为复杂、研制难度更高、任务时间跨度更大。
鹊桥二号也是为探月任务的开展再上一道保险。于2018年5月发射的鹊桥中继星最初设计寿命是5年，现在它仍在超期服役，虽然在轨运行良好，但需定期进行在轨维护。如今再发射一颗中继星，这两颗卫星一配合，通信情况会更好，万一鹊桥中继星出了问题，我们也可以单独使用鹊桥二号进行中继。
不过鹊桥二号中继星跟鹊桥中继星的位置不同。鹊桥二号这次是绕着月球转动，变成了月球的卫星。这样鹊桥二号就会离月球表面更近，跟鹊桥配合，一近一远，不仅通信效果更好，而且可以兼顾一些别的探测项目。事实上，鹊桥二号本身就带了三台科学载荷，可以一边提供中继通信服务一边开展科学探测。
除了服务于中国探月工程四期，鹊桥二号中继星还可为后续国内外月球探测提供中继通信支持。当前，世界主要航天国家都在积极开展探月活动。对于备受关注的探月国际合作问题，中国国家航天局探月与航天工程中心副主任葛平表示，中国探月工程向来重视国际合作，中国探月的合作之门始终敞开，这在以往的探月工程任务中已有很多生动案例和共赢成果。
他指出，中国已向国际开放嫦娥五号月球科研样品申请，后续探月工程四期、行星探测工程相关任务也将面向世界公开征集合作机遇。
“当前，国际上掀起了新一轮探月热潮，这更突出了合作的重要性，中国的航天离不开世界，世界的航天也离不开中国。”葛平说，对于中国探月工程，我们坚持“共商、共建、共享”的原则，愿同世界各国和国际组织在平等互利的基础上开展多层次、多类型的合作。
它搭载了一个直径4.2米的X波段抛物天线和一个用于向地面站传输数据的致敬0.6米S/Ka双频抛物面天线。它们不仅可以进行稳定的通信与数据传输，还可以向探测器转发地面上行的各种指令。
这个直径4.2米的X波段抛物天线是鹊桥二号最显眼的标志，也是其技术精华所在。
这面天线由精细的镀金钼丝编织而成，发射时紧凑收拢，进入轨道后优雅展开，因其独特的金色外观而被形象地称为“金色大伞”。这些钼丝直径仅15至30微米，约为人类头发丝的四分之一粗细。选择镀金则是利用其卓越的反射性能。这种精密的结构设计，不仅赋予了天线必要的强度，还确保了通信的高效性，使其成为卫星与月球探测器间通信的关键纽带。
跟随鹊桥二号中继星一起搭乘长征八号遥三运载火箭上天的还有天都一号、二号通导技术试验星。
天都星作为深空探测实验室自主研制的首发星，将为月球通导技术提供先期验证。
天都星将在地面测控的支持下，经过中途修正、近月制动，进入捕获轨道。随后经轨道控制，进入24小时周期的环月大椭圆冻结轨道，两星分离并调整相对距离约200公里，开展月球轨道导航空间基准异源标定、Ka频段通信测距一体化新体制试验、月地高可靠传输与路由等新技术验证。
据悉，此次天都星任务中，工程总体由位于合肥的深空探测实验室承担。“天都”的名称来源于安徽黄山主峰之一，寓意“天上都会”。
“天都一号”整星重量64.4千克，配置了Ka双频段一体化通信机、激光角反射器、空间路由器等载荷，主要负责开展地月激光测距、星间测量与高速测控等技术试验；“天都二号”整星重量15千克，配置了通导载荷，配合天都一号开展星间测量技术试验。双星是深空探测实验室自主研制、环绕月球编队飞行的新技术试验卫星。
月球是人类开展地外空间探索的理想基地，我国探月的脚步也没有停歇。从2004年工程立项至今，中国探月工程已经走过了20年。此前，我国已圆满完成了“绕、落、回”三步走目标。
一期工程实现绕月探测，由嫦娥一号任务组成。嫦娥一号卫星于2007年10月24日成功发射，经地球调相轨道进入地月转移轨道，实现月球捕获后，在200公里圆轨道开展绕月探测。嫦娥一号成功发射，迈出了探月工程“绕”的第一步，中国成为世界上第五个发射月球探测器的国家。
二期工程实现月球软着陆和月面巡视勘察等，由嫦娥二号、三号、四号任务组成。2010年，嫦娥二号发射成功，在环绕月球之后，于2011年进入日地拉格朗日L2点环绕飞行并飞越图塔蒂斯小行星，创造了当时中国航天器最远飞行纪录。2013年，嫦娥三号带着“玉兔号”月球车成功软着陆月球，创下在月球表面工作时间最长的世界纪录。2018年，嫦娥四号发射升空，并于2019年1月3日实现了人类探测器首次月球背面软着陆。
三期工程实现月面自动采样返回，并开展月球样品地面分析研究。由嫦娥五号、六号任务组成。2020年，嫦娥五号任务圆满完成，成功获取1731克月球样品，再次刷新了中国航天的高度。
2021年12月，探月工程四期批准实施，由嫦娥四号、六号、七号和八号4次任务组成。嫦娥四号已于2018年12月发射，实现了世界首次月球背面软着陆巡视探测；嫦娥六号将于2024年上半年择机发射；嫦娥七号和嫦娥八号将构建月球科研站基本型，开展月球环境探测等任务。
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