中继星“鹊桥”搭建，探月新突破! 4月24日嫦娥四号的中继星在今年的4月2

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中继星“鹊桥”搭建，探月新突破!。鹊桥|突破|拉格朗日|探月|l2---

4月24日

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嫦娥四号的中继星在今年的4月24日“中国航天日”主场活动开幕式上正式命名为“鹊桥”。

鹊桥号中继星是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星，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。

“鹊桥”整个重量才约448公斤，卫星本体横向尺寸1.4米×1.4米，高度才850毫米，加上天线是3米多。

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5月21日

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5月21日5时28分，中国在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。

长征四号丙运载火箭飞行25分钟后，星箭分离，将鹊桥号中继星直接送入近地点高度200公里，远地点高度40万公里的预定地月转移轨道，卫星太阳翼和中继通信天线展开正常。

5月25日

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5月25日21时46分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施近月制动，进入月球至地月拉格朗日L2点的转移轨道。“鹊桥”中继星在距月面100千米处成功实施发动机点火，之后发动机正常关机。

根据北京航天飞行控制中心实时遥测数据监视判断，“鹊桥”中继星顺利进入月球至地月L2点的转移轨道，近月制动获得圆满成功。

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由于长征四号丙火箭发射精度较好，“鹊桥”中继星精确入轨，原计划在近月制动前实施的3次轨道中途修正，根据判据准则只需进行1次。

近月制动是“鹊桥”中继星飞行过程中一次关键的轨道控制。中继星飞临月球附近时，其相对速度高于月球逃逸速度，有效减速制动对卫星进入预定转移轨道至关重要。

后续

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“鹊桥”中继星到达地月L2点附近后，经过轨道捕获控制及轨道修正，进入环绕地月L2点的Halo使命轨道

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，开展在轨测试、天线指向标定和中继通信链路联调。

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“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”

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，那么月球背面有什么?2015年11月30日，探月工程重大专项领导小组批准嫦娥四号任务组织实施，标志着月球背面登陆探测正式开始。

探测器要在月球背面登陆，那么首先要解决的就是通信问题，那么先发射中继卫星，将其当做中转站，用来接受和转发地球和月球上发出的信号就是一种较为常见的做法了。

严峻考验

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建立远距离数据通信的可靠链路是世界各国都在致力解决的深空探测关键核心技术，而要确保通信链路的可靠性，天线是关键。这颗卫星离地球和月球都比较远，要满足通信要求，天线口径得尽可能做大。

恶劣的太空环境对天线带来严峻考验。在轨运行期间，“鹊桥”会经过一段没有光照的阴影区，最长可达4个多小时，阴影区温度平均-200℃左右，在阴影区，天线最冷的部件温度将达到-230℃。

轨道选择

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地月拉格朗日2点简称地月L2点，距离地球40多万公里，是5个地月拉格朗日点之一。地球和月球两大天体在太空中运动，其万有引力与离心力在这5个点处得以平衡。

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倘若这5个点处存在第三个天体，且这个天体的质量相对于地球和月球无限小(如中继星)，那么它就可以和地月保持相对静止状态，受地月引力作用可以保持相对稳定状态，从而节省卫星燃料。

地月L2点位于地球、月球两个大天体的连线上，且在较小的天体即月球一侧，即正好面向月球背面。中继星选择了地月L2点，但并不是在此处保持静止状态，而是围绕该点做拟周期运动，其运动轨道是Halo轨道。

L2点位于地月连线上的月背一侧，若卫星在此处，受月球遮挡根本不可能“看见”地球，所以设计师为其设计了Z向振幅约1.3万公里绕地月L2点的Halo轨道。

“鹊桥”架设在这一轨道上，既能“看见”地球，又能“看见”月球，既可以同时与地球和月球背面进行信息和数据交换，又因为受地月引力作用而保持相对稳定状态，从而节省了卫星燃料。

中继通信分系统

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中继通信分系统是“鹊桥”卫星最核心的部分，它建立了3条链路，可以实现其与嫦娥四号探测器的双向通信，以及与地面的双向通信。

嫦娥四号中继卫星并不是对数据采取透明转发方式，而是先对数据进行“解码”、“去格式”、“复接”、“编码”等处理，再发送。通过设置多种不同的码速率，具备“自适应数字调节”能力，用以克服嫦娥四号探测器发出的信号微弱、不稳定等带来的信号捕捉困难。

“鹊桥”中继通信卫星由中国航天科技集团自主研发，标志着我国率先掌握了地月中继通信技术，这是我国在月球探测领域取得的新突破。

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