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嫦娥未动,鹊桥先行

2018年5月21日

周一凌晨,一枚中继通讯卫星从中国西昌卫星发射中心升空,奔赴位于月球背面上空的地月L2点。这枚名为“鹊桥”的卫星,将为预定年底发射的“嫦娥四号”月球背面探测器“搭桥”,在其着陆月球背面时提供中继通讯。

China startet Satelliten für Landung auf Rückseite des Mondes
鹊桥卫星升空图像来源: picture-alliance/AP Photo/Cai Yang

(德国之声中文网) 根据中国国家航天局发布的消息,"鹊桥"中继卫星于北京时间5月21日凌晨5时28分从西昌卫星发射中心由长征四号丙运载火箭搭载升空,卫星直接被送入了近地点200公里、远地点40万公里的椭圆形地月转移轨道。地球与月球之间的平均距离大约为38万公里。

而"鹊桥"卫星的最终目的地并非环绕月球飞行,而是比月球再远一些的地月拉格朗日第二点(简称地月L2点)。该点位于月球背面上空6万~8万公里,在此飞行的航天器所受的地球引力、月球引力与环地球公转向心力恰好平衡;而由于月球的自转周期与公转周期相同,始终由同一面朝向地球,因此抵达地月L2点的航天器能够"静止"于月球背面上空。

不过,由于轨道动力学因素,航天器一般并不会直接位于地月L2点,而是会选择围绕该点飞行的利萨如曲线轨道。这样做的优点之一便是:航天器的视野不会被月球完全遮挡,而将能"看到"地球。

因此,"鹊桥"卫星便能够实现月球背面与地球之间的中继通信。在此之前,由于从地球表面无法直接观测月球背面,还未曾有任何航天器在月球背面着陆,只有过飞越经历。中国计划在今年年底发射"嫦娥四号",它将成为人类历史上首枚踏足月球背面的探测器。而届时位于月球背面上空的"鹊桥",就将名副其实地承担起牵线搭桥的任务,为"嫦娥"提供中继通讯。"鹊桥"正常工作,将是"嫦娥四号"任务成功的重要前提。

嫦娥三号于2013年12月成功在月球表面着陆图像来源: Reuters

人类有望首次踏足月球背面

在"鹊桥"之前,中美两国已经各自有过少数几枚航天器抵达过地月L2点,不过大多是科研探测任务。在该点建立中继通讯服务,则是头一遭。"鹊桥"中继卫星的设计工作寿命是5年,而由于围绕地月L2点的利萨如曲线轨道所需消耗的燃料很少,一些专家已经在期待该卫星能够超期服役。中科院院士、中国嫦娥工程总指挥和总设计师叶培建曾在2016年对外界表示,希望"鹊桥"能够成为"长寿星",这样,未来几年如果有别的国家也要探索月球背面,也可以得到"鹊桥"的中继通信服务。

嫦娥探月工程是中国雄心勃勃的航天计划的重要组成部分。从2007年至今,中国已经发射了4枚月球探测器,其中"嫦娥三号"更是在2013年实现了月球表面软着陆,并释放出"玉兔号"月球车。根据计划,在"嫦娥四号"实现月球背面软着陆之后,"嫦娥五号"将实现月球表面采样后返回地球。正在推进中的中国火星无人探测计划也参考嫦娥工程,分阶段实现绕飞、着陆、返回各项目标。

中国的火星探测计划也参考探月工程,分阶段实现绕飞、着陆、返回等目标。图像来源: Reuters/China Daily

至于载人登月,中国航天局目前则仅有初步构想,尚未正式立项。

除了实现月球背面的中继通讯服务,此次发射的长征四号丙火箭还利用剩余运力,携带了超长波天文观测微卫星,充分利用地月L2点的独特环境。微卫星由哈尔滨工业大学研制,搭载的低频射电探测仪、月球小型光学成像探测仪则分别由荷兰、沙特阿拉伯研制。

文山/石涛/(德新社、新华社等)

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