刚刚！我国探月“最强辅助”，“鹊桥”2号发射成功！

北京时间2024年3月20日8时31分，我国在文昌航天发射场使用“长征”8号遥三运载火箭将“鹊桥”2号中继星发射升空！9时03分许星箭分离，发射成功！

肖海林/摄

作为世界首颗大型地外专用中继卫星后继星，探月四期后续工程的“关键一环”，将架设地月新“鹊桥”！它的发射不仅标志着中国航天技术的又一次飞跃，更将为未来的探月任务提供强有力的支持。通过“鹊桥”2号中继星的帮助，我们可以更加深入地了解月球的地质结构、大气环境以及可能存在的水资源等信息，为未来的月球探测和开发提供重要的数据支持。

探月工程四期

2021年12月，探月工程四期批准实施，由嫦娥四号、嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号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。

月球背后通信大使

月球与地球之间存在着很强的相互引力作用。假如把地球和月球比做两个人，“月球先生” 前胸受到的吸引力和后背受到的吸引力是不一样的，最终会导致每天像是“地球先生”在牵扯着他，慢慢地让他的自转和公转周期一致。这就是地球和月球之间的潮汐锁定现象。所以只要在地球上，我们就无法看到月球的背面。 月背的探测器无法和地球站进行无线电通信，是各国进行月背探测的最大难点。 面对这个“拦路虎”，中国领先世界，用“鹊桥”解决了它。

中继卫星“鹊桥”是科学家们在地球和月背之间搭建的一座跨越了40多万千米的通信桥梁，于2018年6月14日到 达科学家规定的目的地，在地月拉格朗日L2点的晕（Halo）轨道上“安家”。从“鹊桥”运行的轨道示意图中我们可以看到，月球根本挡不住地球和“鹊桥”之间的信号传播。因此，只要月球附近的信号传来，“鹊桥”就能实时对地通信。

2019年1月3日，我国“嫦娥 ”4号也因为“鹊桥”这个最强辅助，成为了世界上第一个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器，并实现首次月背与地球的中继通信，全世界为之喝彩。

“鹊桥”号中继卫星示意图。图片来源：中国航天科技集团五院

如今，“鹊桥”已“加班”多时，“鹊桥”2号正是去接任其工作，为“嫦娥”6号提供可视（测控）弧段，支持“嫦娥”6号完成采样返回任务的。

再之后，“鹊桥”2号将会择机调整轨道，从而为“嫦娥”7号、“嫦娥”8号以及后续月球探测任务提供服务。此外，“鹊桥”2号还要接力“鹊桥”，为在月球背面探测的“嫦娥”4号和“玉兔”2号提供中继通信服务。

再之后，我国未来计划中的深空探测任务，包括“天问”2号小行星采样返回、“天问”3号火星采样、“天问”4号木星探测器、中国载人登月等，也需要后续中继星的通信支持。

“鹊桥”2.0版

“鹊桥”2号“体重”1.2吨，配备有4.2米的抛物面天线。其椭圆轨道将使其能够与地球和永远不面向地球的月球背面保持通信。

它的设计寿命长达8年，搭载了先进的通信载荷，包括直径4.2米的X波段抛物面天线和直径0.6米的S/Ka双频抛物面天线等，确保了在深空中的稳定通信和数据传输。

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除此之外，“鹊桥”2号还搭载了极紫外相机、阵列中性原子成像仪、地月VLBI试验系统等科学载荷，进一步提升科研价值。

图片来源于网络

“鹊桥”2号的目标轨道为绕月大椭圆轨道。该轨道将远月点设置在月球南极一侧，这样将不仅拥有更大的倾角，使得卫星在飞越月球南极时拥有更长的中继通信时间，而且在该轨道上推进剂消耗极少，从而保证了卫星的长久使用寿命。

“鹊桥”还要撑“伞”

鹊桥系列中继卫星最显著的特征，就是拥有一把“金色大伞”，被称作星载大型可展开天线，通过这把“金色大伞”，实现了地球与月球背面的通信。

这把“大伞”伞骨上铺了一层薄薄的黄色金属网。金属网是星载可展开天线反射电磁波的关键部件，在发射进入轨道过程中，从缩在火箭内部的状态展开，形成大型、网状天线。

搭载卫星

此次发射还将搭载小型实验卫星“天都”1号和“天都”2号。两型卫星由深空探测实验室牵头研制，“天都”1号整星重量61千克，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；“天都”2号整星重量15千克，配置了通导载荷，双星将开展导航系统空间基准异源标定、通信系统高可靠传输与路由转发、通信测距一体化调制等新技术验证。

天都通导技术试验星飞行示意图 图源：深空探测实验室

双星将在月球轨道编队飞行，实施月球轨道通信导航新技术验证。择机分离后，采用星地激光测距、星间微波测距方式开展环月轨道高精度定轨等技术验证，为未来鹊桥通导遥星座系统论证实施提供设计参考。

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