搭“鹊桥”，中国人让月球背面有信号了

21日5时28分，我国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空。这是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点（简称地月L2点）的通信卫星，将为2018年底择机实施的嫦娥四号月球背面软着陆探测任务提供地月间的中继通信。

在嫦娥四号与地球间架设“通信中继站”

▲“鹊桥”号中继星工作原理示意图

延伸阅读

信号中继卫星，是什么？有啥用？

月球背面一直是地面通信的禁区

长征四号丙运载火箭飞行25分钟后，星箭分离，将“鹊桥”直接送入近地点高度200公里，远地点高度40万公里的预定地月转移轨道，卫星太阳翼和中继通信天线相继展开正常。后续，“鹊桥”将经中途修正、近月制动和月球借力，进入月球至地月L2点的转移轨道，通过3次捕获控制和修正后，最终进入环绕地月L2点的使命轨道，地月L2点是卫星相对于地球和月球基本保持静止的一个空间点。

中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁表示，由于月球有一面总是背对着地球，当嫦娥四号进行世界首次月球背面软着陆和巡视勘察任务时，将受月球自身遮挡，无法直接与地球进行测控通信和数据传输，而“鹊桥”则相当于架设在嫦娥四号与地球间的“通信中继站”。

未来将开展

在轨科学探测试验

由于地球强大引力的影响，月球也付出了很大代价：地球将月球的自转周期减慢（与围绕地球公转周期完全一样），也就是潮汐锁定。

在这种效应下，身处地球的人类基本永远只看到月球的“正面”，只能在特定条件下看到月球“背面”一小部分，总体来看，人类无法看全月球背面的。

即便到了载人航天时代，由于月球整体的阻拦，背面成了地面通信的禁区。在过去的60年内，人类已经发射了超过百个月球探测器，其中有65个月球着陆器，但仅有少数航天器看到过月球背面，没有任何一个探测器能够实现月球背面的着陆。

中国航天科技集团有限公司五院“鹊桥”号中继星项目经理张立华说，“鹊桥”还携带了由荷兰研制的低频射电探测仪，未来将开展在轨科学探测试验。

执行此次发射任务的长征四号丙运载火箭是长征四号系列运载火箭第一次在西昌卫星发射中心承担发射任务。这是长征系列运载火箭第275次发射。此次还搭载发射了“龙江一号”“龙江二号”两颗月球轨道编队超长波天文观测微卫星。

载人飞船环绕地球运行时，90分钟左右就能绕地球一周，如果到地球背面时，该怎么联系？

主要有三种方案：

1.全球布网测控站，但受制于海洋无法建站等因素；

2.建立移动测控站，比如使用测量船，但每次都航行到地球另一侧不现实；

3.在太空中建立信号中继卫星网络，与地球自转同步，只要3-4颗足够覆盖全球，不过技术难度很高。

第3种就是信号中继卫星，它们的功能就是接收、加工、转发其他卫星的信息，换句话说是“卫星的卫星”。拥有这个技术的国家（地区）有美国、俄罗斯、欧洲、中国、日本，但目前处在完整工作状态下的中继卫星通讯系统中，仅有美国和中国能够实现全球覆盖。

举个例子。2003年，中国航天第一人杨利伟进入太空，彼时他只能在飞到中国附近卫星测控站时才能与地球联系，一次通话大概5分钟就必须结束。而到了2013年，神舟十号上，王亚平就已能在太空中实现51分钟的太空授课，期间飞船绕了地球大半圈。到了神舟十一号时，景海鹏和陈冬已能看地面电视直播了。

他们依赖的就是我国覆盖全球的四颗信号中继卫星——天链一号。

为实现月球背面的探测、登陆与研究，就必须把信号传递到那里。现在，这个解决方案就是发射“鹊桥”号中继星。

2018年底，嫦娥四号将按计划抵达月球背面。那时，“鹊桥”号中继星将会执行任务的指令发送、信号中继、数据下载等功能，成为连接地球与月球的“鹊桥”。

（据新华社、人民日报）