嫦娥四嫦娥四號中繼星發射 40多萬公里的地月通信“橋梁”號中繼星發射 40多萬公里的地月通信“橋梁”


2018-05-23 11:39:09   來源:新浪科技綜合   瀏覽量:1424


來源:中國航天科技集團微信公眾號

  5月21日5點28分,在我國西昌衛星發射中心,由中國航天科技集團有限公司抓總研制的嫦娥四號中繼星“鵲橋”搭乘長征四號丙運載火箭升空。衛星由火箭送入近地點約200公里、遠地點約40萬公里的地月轉移軌道。

▲ 圓滿成功(褚洪杰 攝)▲ 圓滿成功(褚洪杰 攝)
 長征四號丙運載火箭成功發射嫦娥四號中繼星“鵲橋”(高劍 攝) 長征四號丙運載火箭成功發射嫦娥四號中繼星“鵲橋”(高劍 攝)
▲嫦娥四號中繼星“鵲橋”搭乘長征四號丙運載火箭升空瞬間(趙聰 攝)▲嫦娥四號中繼星“鵲橋”搭乘長征四號丙運載火箭升空瞬間(趙聰 攝)

  后續,經過約4~5天的飛行,期間經過2~3次中途修正,嫦娥四號中繼星“鵲橋”將到達距離月面高度約100公里的近月點。經過近月制動后,在約21天的時間內,“鵲橋”將進行2次中途修正和3次捕獲控制,進入Z向振幅約1.3萬公里繞地月L2點的Halo軌道。

  Halo軌道的中文名叫做“暈軌道”,這個“暈”字借自日暈和月暈,該軌道形狀是非共面的三維非規則曲線,不同于地球衛星的橢圓軌道,軌道控制非常復雜。“鵲橋”將在這個軌道進行在軌測試,驗證充分后,正式進入“備戰”狀態。

  按照計劃,“鵲橋”將在今年年底等到前來月球背面執行探測任務的嫦娥四號著陸器和巡視器。屆時,“鵲橋”將提供中繼通信服務,為地球和月球搭建一條跨越40多萬公里的通信“橋梁”。

  嫦娥四號中繼星“鵲橋”的飛天之旅:

  火箭起飛 

星箭分離 星箭分離 
“喜鵲開屏” “喜鵲開屏” 
 奔向月球 奔向月球 
運行于Halo軌道 運行于Halo軌道 
開展通信中繼和科學技術試驗 開展通信中繼和科學技術試驗 
支持著陸器/巡視器組合體在著陸時與地面建立上下行通信鏈路 支持著陸器/巡視器組合體在著陸時與地面建立上下行通信鏈路 
支持著陸器、巡視器在月球背面開展科學探測 支持著陸器、巡視器在月球背面開展科學探測 

  順利發射和在軌應用后,“鵲橋”將成為人類歷史上第一顆地球軌道外專用中繼通信衛星,第一顆連通地月的中繼衛星,第一顆在地月L2點上采用Halo軌道的衛星,標志著我國率先掌握地月中繼通信技術,這是我國在月球探測領域取得的新突破。

  嫦娥四號任務是人類首個在月球背面進行的著陸和巡視探測任務,采用“月球背面軟著陸巡視+地月L2點中繼通信”的技術方案。

  嫦娥四號任務通過兩次發射來完成,第一次任務先發射嫦娥四號中繼星,中繼星穩定運行在地月L2點后,執行第二次任務,發射嫦娥四號著陸器、巡視器組合體,組合體軟著陸到月球背面南極艾特肯盆地,通過中繼星與地球進行中繼通信。

  ▲ 嫦娥四號中繼星“鵲橋”效果圖

  嫦娥四號中繼星由中國航天科技集團有限公司五院所屬航天東方紅衛星有限公司抓總研制,在今年第三個“中國航天日”期間,被正式命名為“鵲橋”。中繼星基于CAST100衛星平臺設計,發射質量約為448公斤,工作壽命不小于3年。

  值得關注的是,中繼星配置了由五院西安分院研制的4.2米口徑的高增益傘狀拋物面天線,這是人類深空探測任務史上最大口徑的通信天線,采用整星零動量控制方式,可以實現對地、對月、對日和對慣性空間任意目標指向與跟蹤的三軸穩定控制,實現著陸器、巡視器與地面站之間的測控與數據傳輸。

  長征四號丙運載火箭由八院抓總研制,是常溫液體推進劑三級運載火箭,三級發動機為兩次起動狀態。火箭主要用于發射太陽同步軌道衛星,也可以發射地月轉移軌道等其他軌道衛星。這是火箭首次在西昌衛星發射中心執行任務。

  此次任務還搭載發射了兩顆超長波天文觀測微小衛星。

  這是長征系列運載火箭的第275次飛行。

  文/趙聰

  制圖/丁潔

  視頻編輯/王磊

  編輯/楊成

  監制/黃希


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