中國探月工程四期開啟新征程 地月之間架起新“鵲橋”

近日，鵲橋二號(hào)中繼星由長征八號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射升空。鵲橋二號(hào)中繼星作為探月工程四期后續(xù)任務(wù)的“關(guān)鍵一環(huán)”，將架設(shè)地月新“鵲橋”，為嫦娥四號(hào)、嫦娥六號(hào)等任務(wù)提供地月間中繼通信。3月25日，鵲橋二號(hào)順利進(jìn)入環(huán)月軌道飛行。后續(xù)，鵲橋二號(hào)中繼星將通過調(diào)整環(huán)月軌道高度和傾角，進(jìn)入24小時(shí)周期的環(huán)月大橢圓使命軌道，按計(jì)劃開展與嫦娥四號(hào)和嫦娥六號(hào)的對(duì)通測(cè)試。

這座新“鵲橋”有何不同?未來將發(fā)揮什么作用?探月工程四期后續(xù)如何開展?

地月通信功能更廣性能更強(qiáng)

“鵲橋二號(hào)中繼星作為探月工程四期任務(wù)實(shí)施的‘關(guān)鍵一環(huán)’，將起到通信樞紐的作用。”中國國家航天局探月與航天工程中心副主任葛平表示，此次鵲橋二號(hào)發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)時(shí)發(fā)射、精確入軌、精準(zhǔn)控制，為后續(xù)執(zhí)行一系列飛控任務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

為何要發(fā)射鵲橋二號(hào)中繼星?

專家表示，由于月球始終有一面背對(duì)地球，著陸在月球背面的探測(cè)器受到月球自身的遮擋，無法直接實(shí)現(xiàn)與地球的測(cè)控通信和數(shù)據(jù)傳輸。這時(shí)就需要一顆中繼星，為地面和月球探測(cè)器之間架起信息聯(lián)通的橋梁。取名“鵲橋”，來源于古老的民間傳說，既體現(xiàn)了中國傳統(tǒng)文化特色，又形象解釋了這顆衛(wèi)星的特殊作用。

中國曾在2018年發(fā)射了首顆中繼星“鵲橋”，為月球背面著陸的嫦娥四號(hào)探測(cè)器提供中繼通信。如今，“鵲橋”中繼星已經(jīng)在軌工作多年，處于超期服役狀態(tài)。

“探月工程四期任務(wù)開展著陸探測(cè)以及采樣的地點(diǎn)主要位于月球南極和月球背面地區(qū)，因此需要功能更廣、性能更強(qiáng)的中繼星，架設(shè)起月球?qū)Φ厍蛐碌摹欣^通信站’，解決月球背面探測(cè)器與地球間的通信和數(shù)傳問題?！备鹌奖硎?。

根據(jù)探月工程四期任務(wù)的需要，科研人員對(duì)鵲橋二號(hào)中繼星進(jìn)行了攻關(guān)。與“鵲橋”中繼星相比，鵲橋二號(hào)中繼星技術(shù)創(chuàng)新更多、技術(shù)狀態(tài)更多、功能更強(qiáng)、接口更為復(fù)雜、研制難度更高、任務(wù)時(shí)間跨度更大。此外，在實(shí)施中繼通信任務(wù)之外，鵲橋二號(hào)還攜帶了多臺(tái)科學(xué)載荷，將執(zhí)行科學(xué)探測(cè)任務(wù)。

據(jù)介紹，除了服務(wù)于中國探月工程四期，后續(xù)鵲橋二號(hào)中繼星還可為國內(nèi)外月球探測(cè)提供中繼通信支持。

嫦娥六號(hào)上半年擇機(jī)發(fā)射

葛平介紹，鵲橋二號(hào)中繼星調(diào)整進(jìn)入24小時(shí)周期的環(huán)月大橢圓凍結(jié)軌道后，將與嫦娥四號(hào)進(jìn)行在軌對(duì)通測(cè)試，與嫦娥六號(hào)進(jìn)行天地對(duì)通測(cè)試，驗(yàn)證它們天地聯(lián)合工作的協(xié)調(diào)性、匹配性，判定鵲橋二號(hào)中繼星是否具備支持嫦娥六號(hào)實(shí)施月背采樣返回的能力。

嫦娥六號(hào)將于今年上半年擇機(jī)發(fā)射。對(duì)于嫦娥六號(hào)即將開展的月背采樣返回任務(wù)，專家表示，迄今為止人類已進(jìn)行的10次月球采樣返回均位于月球正面，月球背面整體相對(duì)月球正面更為古老，且存在月球三大地體之一的艾特肯盆地，具有重要科研價(jià)值。嫦娥六號(hào)任務(wù)預(yù)選著陸區(qū)位于月球背面南極—艾特肯盆地，以期發(fā)現(xiàn)并采集不同地域、不同年齡的月球樣品，增進(jìn)人類對(duì)月球的認(rèn)知。任務(wù)實(shí)現(xiàn)采樣返回后，科學(xué)家將對(duì)月球背面樣品進(jìn)行系統(tǒng)、長期的實(shí)驗(yàn)室研究，分析月壤的結(jié)構(gòu)、物理特性、物質(zhì)組成等，深化月球成因和演化歷史的研究。

當(dāng)前，國際上掀起了新一輪探月熱潮，世界主要航天國家都在積極開展探月活動(dòng)。葛平表示，中國探月工程向來重視國際合作，中國探月的合作之門始終敞開，這在以往的探月工程任務(wù)中已有很多生動(dòng)案例和共贏成果。中國已向國際開放嫦娥五號(hào)月球科研樣品申請(qǐng)，后續(xù)探月工程四期、行星探測(cè)工程相關(guān)任務(wù)也將面向世界公開征集合作方案。

據(jù)了解，嫦娥六號(hào)任務(wù)搭載了法國的氡氣探測(cè)儀、歐空局的負(fù)離子探測(cè)儀、意大利的激光角反射鏡、巴基斯坦的立方星等4個(gè)載荷和衛(wèi)星項(xiàng)目。與此同時(shí)，我國正在加快推進(jìn)國際月球科研站大科學(xué)工程，希望更多國際伙伴加入，共同拓展人類認(rèn)知疆域，為和平利用太空、推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體作出貢獻(xiàn)。

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中國探月工程四期任務(wù)

中國探月工程四期于2021年12月獲批實(shí)施，由嫦娥四號(hào)、嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)4次任務(wù)組成。其中嫦娥四號(hào)已于2018年12月發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了世界首次月球背面軟著陸巡視探測(cè);嫦娥六號(hào)將于今年上半年擇機(jī)發(fā)射;嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)將構(gòu)建月球科研站基本型，開展月球環(huán)境探測(cè)等任務(wù)。(記者 馮華)