logo 首页 > 快讯 > 正文

动图|嫦娥四号中继星「鹊桥」的飞天之旅

2018-05-22

【文汇网讯】5月21日5时28分,中国在四川西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将探月工程嫦娥四号任务「鹊桥」号中继星发射升空。「鹊桥」,将成为世界上首颗运行在地月拉格朗日L2点的通信卫星,为中国首次实现月球背面茬停斐提供中继通信。

据公众号广东青年报道,鹊桥号中继星是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点的通信衞星,将为年底择机实施的嫦娥四号月球探测任务提供地月间的中继通信。

嫦娥四号中继星「鹊桥」的飞天之旅

火箭起飞

火箭起飞

星箭分离

星箭分离

「喜鹊开屏」

「喜鹊开屏」

奔向月球

奔向月球

运行于Halo轨道

运行于Halo轨道

开展通信中继和科学技术试验

开展通信中继和科学技术试验

在着陆时与地面建立上下行通信链路

在着陆时与地面建立上下行通信链路

在月球背面开展科学探测

在月球背面开展科学探测


月球是地球唯一的天然衞星,陪伴地球已经超过45亿年。

它对地球地轴指向、自转稳定、周期潮汐、夜晚照明等有茈角j意义。可以说,离开了月球,地球根本不会是今天这种光景。

人类永远只能看到月球的「一面」?

由于地球强大引力的影响,月球也付出了很大代价:地球将月球的自转周期减慢(与围绕地球公转周期完全一样),也就是潮汐锁定。

在这种效应下,身处地球的人类基本永远只看到月球的「正面」,只能在特定条件下看到月球「背面」一小部分,总体来看,人类无法看全月球背面的。

人类在地球上永远只能看到的月球正面(左)和看不全的背面(右)(图片来源于NASA)

人类在地球上永远只能看到的月球正面(左)和看不全的背面(右)(图片来源于NASA)

即便到了载人航天时代,由于月球整体的阻拦,背面成了地面通信的禁区。在过去的60年内,人类已经发射了超过百个月球探测器,其中有65个月球茬偏饱A但仅有少数航天器看到过月球背面,没有任何一个能够实现月球背面的茬陛C

因此,人类关于月球背面的阴谋论和谣言甚嚣尘上,外星人基地、纳粹残余、月球人家园,这些甚至广泛出现在各种科幻作品中,各种演绎充满想像力。月球背面甚至得名「月之暗面」(尽管实际上背面也能被太阳照到,只是人类看不到而已)。

为实现月球背面的探测、登陆与研究,就必须把信号传递到那里。现在这个方案就是中国嫦娥四号登陆信号中继星,人类历史上首个,妥妥的。

信号中继衞星,是什么?

那么,载人飞船环绕地球运行时,90分钟左右就能绕地球一周,如果到地球背面时,该怎么联系?

主要有三种方案:

1.全球布网测控站,但受制于海洋无法建站等因素;

2.建立移动测控站,比如使用测量船,但每次都航行到地球另一侧不现实;

3.在太空中建立信号中继衞星网络,与地球自转同步,只要3-4颗足够复盖全球,不过技术难度很高。

第3种就是信号中继衞星,它们的功能就是接收、加工、转发其他衞星的信息,换句话说:「衞星的衞星」。拥有这个技术的国家/地区有美国、俄罗斯、欧洲、中国、日本,但目前处在完整工作状态下的中继衞星通讯系统中,仅有美国和中国能够实现全球复盖。

举个例子。2003年,中国航天第一人杨利伟进入太空,彼时他只能在飞到中国附近衞星测控站时才能与地球联系,一次通话大概5分钟就必须结束。

而到了2013年,神舟十号上,王亚平就已能在太空中实现51分钟的太空授课,期间飞船绕了地球大半圈。到了神舟十一号时,景海鹏和陈冬已能看地面电视直播了。

他们依赖的就是我国复盖全球的四颗信号中继衞星——天链一号。

2018年底,嫦娥四号将按计划抵达月球背面。那时,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」。

责任编辑:刘云

新闻排行
图集
视频