揭秘：央企是如何实现地球与月球背面通信的？

揭秘：央企是如何实现地球与月球背面通信的？

| 环球通信| @好5G |

通信行业最具影响力自媒体

月球背面，那是我们从地球上看不到的一面。在那里，是否也有山川河流，是否蕴藏着宇宙不为人知的奥秘？

5月3日，嫦娥六号月球探测器，带着我们的好奇心，英勇出征，将首次踏上月背这片未知的土地，将人类探月推向前所未有的高度。

作为国家探月工程副总指挥单位，中国电科发挥科技创新主体作用，牵头研制的深空天线组阵系统依次接力提供测控通信支持，精准执行轨道转换、月面着陆及月球轨道对接等任务。数以千计的核心元器件，为任务执行全方位量身定制解决方案。

这是一幅壮丽的科技画卷

作画过程中，“鹊桥二号”中继卫星是那浓墨重彩的一笔。

想要跟位于月球背面的装置通信，也需要一面恰好位于月背的“镜子”才行——它就是咱们的鹊桥系列中继卫星。为啥叫系列？因为鹊桥卫星截至目前，已经有两枚飞行在月球背面了。

2018年的鹊桥一号，成功保障了嫦娥四号和玉兔二号的月背软着陆，踏上了人类首次的月背之旅。而今年3月，鹊桥二号则率先嫦娥六号一步，提前到达了月背上空，用升级了的装备来保障嫦娥六号在月背的一切行动。

2024年3月20日 长征八号运载火箭卫星支架相机拍摄成像

鹊桥二号中继星与运载火箭成功分离，太阳翼及伞天线顺利展开，图像左侧为天都试验星

由于月球始终有一面背对地球，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，地面指挥和实时通信面临巨大困难。前期发射的“鹊桥二号”中继卫星，为解决这一难题提供了“信息桥梁”。“作为地球与月背通信的‘中转站’，鹊桥二号堪称月球背后的通信大使，它‘安家’的轨道，可以实现只要月球附近信号传来，‘鹊桥’就能实时对地球通信，而让这‘信号’得以翻译的就要靠我们研制的深空天线组阵系统。”中国电科技术专家表示，在上升器月面采样起飞、轨道器高精度飞行控制、交会对接等过程，均离不开深空天线组阵系统。

“由于地球不停自转，就会挡住天线探测的光线。就像晚上我们见不到太阳一样，单个深空天线系统也不能时时刻刻对得准月球。”为时刻能“看得见”探测器，中国电科牵头建设佳木斯、喀什和阿根廷等三大“站将”，构建深空天线组阵系统，具备更强的数据接收能力，利用多站接力方式为鹊桥二号和嫦娥六号提供测控通信支持，基本上可以实现地球无论转到什么位置，最少有一个站可以看到它，精准执行轨道转换、月面着陆、对接等任务，全程掌控任务设备状态。

首次月背采样，更是“画卷”的“点睛之处”。

让嫦娥六号落地准、抓好土，中国电科研发了十余款电机产品，将在月壤采样环节发挥关键作用。研制的冲击电机、加载电机和整形电机等三款产品，在电机体重变轻的同时，大幅增加力矩，助力推动钻头前进，为“挖土”提供源源动力。

这是一场惊心动魄的“冒险”之旅

月球背面的环境条件十分恶劣，温差大、辐射强等因素都给任务执行带来极大的困难。

好在，中国电科总有一些精巧设计，将“冒险”化为“安全”。

作为支撑探测器工作的主要能源，太阳电池阵的稳定性能至关重要。“嫦娥六号月背采样完成后，起飞时的高温、振动和羽流环境，都会给太阳电池阵带来不利影响，产品研制困难重重。”太阳电池阵产品设计师表示，为使产品在高温下仍保持足够的粘贴力，中国电科对配备的太阳电池阵进行了半封闭粘接技术攻关，使产品在较为苛刻的环境下依然粘贴牢固，为“嫦娥探月”提供源源动力。

重量轻、柔软性好、耐空间辐射……经过多次产品迭代和严苛考核试验，航天用线缆高标准通过空间环境的严酷考验。“在宇宙空间环境中，线缆必须能够承受极端的温度、真空、辐射等多种复杂条件。”技术负责人表示，为本次任务配备的航天电子安装线、宇航用对称网线等产品，有的虽不过几毫米，却能够实现高频率、大流量的数字信号传输，具备机械强度高、耐高低温、耐原子氧等特点，高性能完成电能、信号和数据的传输。

这更是制作精良的匠心之作

飞行器和火箭上的每一块芯片、每一颗螺丝钉、每一根传感器，都承载着中国电科无数的心血和智慧。

数十种百余只传感器，是每次发射的“经典之作”。压力、压差、温度、振动等传感器，可对探测车变轨等姿态调整和控制提供直接依据，保障任务顺利进行。

低损耗、高隔离、高一致性等优异性能，配备的隔离器环行器“自带光环”，能有效保证系统工作的稳定性，实现通信信号的发射和接收。

配备的低温接收机堪称“信号放大机”，能够对淹没在噪声以下的航天器下行极微弱信号进行接收放大并传递到数字终端，有力保证稳定通信和高效的数据回传。

为运载火箭配备的助推伺服控制器和时间指令变换器，具有较高的智能化和可靠性，突破了小信号模数转换等关键技术，通过产品结构设计创新，大大降低了体积、功耗、重量，控制的三冗余设计显著提高了可靠性，高效完成运载火箭姿态控制功能。

以 草 根 记 录 通 信 时 代

作者@好5G ：资深分析师｜特约撰稿人｜新媒体专栏作者｜手机评测专家

环球通信

通信行业最具影响力自媒体

微信公号:china_3g(私人微信：zghao4g)