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  • 作者:黎怡星 时间:2018-05-21 10:42
    3. 为了嫦娥四号,咱也送一颗中继卫星去月球?

    为探测月球背面发射信号中继星,在1960年代NASA准备阿波罗登月项目时就有提出,直到任务结束也没有被立项。现在最多的应用是在众多火星轨道器上,它们既探测火星,又为地面上的火星车和着陆器中继信号。

    嫦娥四号将在年底成为人类历史上第一个踏足月球背面的探测器。既然月球挡住了背面,为了给嫦娥四号和玉兔号月球车实现信号转发服务,它的信号中继卫星需要提前出发准备,这自然也是人类历史上首个月球信号中继卫星。
    在2018年4月24日中国航天日,这个中继卫星被命名为“鹊桥”,想必这个名字的典故和来历,不需要补充了。

    不过不同于大型的天链系列卫星,鹊桥使用的是我国空间技术研究院CAST100卫星平台,这是一个微小卫星通用平台,因而鹊桥也的确“身轻如鹊”,只有包含燃料也仅有几百千克。

    为了稳定在遥远的深空同时保证对地月通讯的稳定,鹊桥必须定位在一个叫做地月拉格朗日二点的位置附近,选择一条独特的Halo轨道。在此前2014年的嫦娥五号T1测试飞行器已经验证了相关轨道转移和控制技术。

    拉格朗日点又叫做平动点,对于两个天体而言,它们的综合引力影响在这些点(共计5个)达到平衡,那么航天器处在这个位置附近的Halo轨道时将会相对两个天体几乎静止。拉格朗日二点就是引力平衡、在较小天体外侧的点,在月球背后。因此,选择这个点有三个重大优势:

    a. 随着这两个天体一同运动并与二者处在几何关系几乎不变的状态;

    b. 两个天体引力平衡,卫星所需要的轨道维持燃料极少;

    c. 没有天体遮挡,一直暴露在日照之下,太阳能丰富。

    因此,对于设计寿命5年的信号中继星而言,它能够轻易稳定在这个轨道数十年,足够中国、乃至叶培建院士提出的也可以帮助其他国家类似月球背面任务使用。

    在2018年底,嫦娥四号抵达月球背面时,这个鹊桥“天眼”将会执行任务的指令发送、信号中继、数据下载等功能,成为链接地球与月球的“鹊桥”。

    同时,这个中继星还携带了激光反射器,验证我国的超远距离激光测距技术。2018年1月27日,我国刚实现了地月距离的激光测距,而中继星将会把这个距离进一步增加约8万千米(月球距离地球最远状态是40万千米)。

    由于执行发射任务的长征四号丙火箭发射鹊桥运力尚有剩余,这次任务还将携带两颗超长波天文观测微卫星组成编队实现天文干涉测量实验。他们可以利用月球背后几乎不被地球干扰的特点,实现更加纯粹的观测。宇宙“黑暗”时期到底有什么,由它们来揭秘,这也是人类首次采用这种方式观测宇宙。

    在最近的航天日上,我国也宣布了这两颗卫星的命名。卫星的主要设计团队来自位于黑龙江省的哈尔滨工业大学,它们的名字“龙江一号”和“龙江二号”来历想必大家也很清楚了。

    中国制造,既是照亮月球背面的“天眼”,又是链接地球月球的“鹊桥”,预祝嫦娥四号任务一切顺利!
    http://www.guancha.cn/taikongjingniang/2018_05_21_457430_1.shtml
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    • 作者:黎怡星40
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