“鵲橋號”將定位於(yu) 地月拉格朗日L2點並環繞軌道飛行，為(wei) “嫦娥四號”月球探測提供地月間中繼通信。 中國航天科技集團供圖

昨日5點28分，“鵲橋號”在西昌衛星發射中心由長征四號丙火箭發射升空。國家航天局供圖

　　21日早晨5點28分，“嫦娥四號”探月任務邁出了第一步——中繼通信衛星“鵲橋號”在西昌衛星發射中心升空。“鵲橋號”將飛過月球，最終到達地月拉格朗日L2點，最遠距離地球約46萬(wan) 公裏。

據悉，這是我國將在年底擇機實施“嫦娥四號”月球探測任務的“先聲”。由於(yu) “嫦娥四號”探測器將在月球背麵軟著陸，無法直接與(yu) 地球通信，能同時“看到”地球和月球的“鵲橋號”，將建立“嫦娥四號”與(yu) 地球間的通信和數傳(chuan) 通道。

昨天，長征四號丙火箭飛行25分鍾後，將“鵲橋號”直接送入近地點高度200公裏、遠地點高度40萬(wan) 公裏的預定地月轉移軌道。“鵲橋號”將經中途修正、近月製動和月球借力，完成“L2點”捕獲、軌道修正後，最終進入環繞地月“L2點”的使命軌道。

釋疑1

中繼衛星有何特殊能力？

曾助中國航天員在太空為(wei) 中小學生“上太空課”

中繼衛星屬於(yu) 通信衛星，被形象地稱為(wei) “衛星的衛星”，因為(wei) 它們(men) 的任務是為(wei) 衛星、飛船等航天器傳(chuan) 輸數據。

我國中繼衛星已經曆十餘(yu) 年發展，主要是“天鏈”係列，首發星是10年前發射的天鏈一號01星。2011年至2012年，天鏈一號02、03星相繼發射，中國成為(wei) 世界第二個(ge) 擁有對中、低軌道航天器全球覆蓋的中繼衛星係統的國家。

其後的“神舟”飛船和“天宮”空間實驗室任務中，借助“天鏈一號”，航天員順利進行了天地通話、天地雙向視頻通話、與(yu) 地麵同步收看電視新聞等。2013年，航天員王亞(ya) 平在“天宮一號”中為(wei) 全國中小學生上了一堂“太空課”，借助的也是“天鏈一號”強大的信號中繼功能。

據美國航空航天學會(hui) 會(hui) 員、“小火箭”科普平台創始人邢強介紹，在人類太空探索史上，比較有名的中繼衛星是“2001火星奧德賽號”，該衛星2001年10月24日進入火星軌道，2002年2月19日開始執行任務，我們(men) 熟知的“勇氣號”和“機遇號”兩(liang) 輛火星車拍攝的火星照片和化驗的火星樣本數據，有85%是以“2001火星奧德賽號”作為(wei) 通訊中繼傳(chuan) 回地球的。

釋疑2

“嫦娥奔月”為(wei) 何先架“鵲橋”？

“嫦四”將在月球背麵著陸，“鵲橋號”能助其與(yu) 地球聯絡

在月球背麵著陸，通信是繞不開的問題。

由於(yu) 月球公轉周期與(yu) 自轉周期相同，月球隻能永遠以同一麵朝向地球。邢強對記者介紹，約41%的月麵無法被地球直接觀測到，當飛行器飛到月球背麵，就難以和地球進行通信，這也是長期以來人類探測器從(cong) 未在月球背麵著陸的主要原因。

而中國嫦娥四號探測器將創造曆史，計劃今年年底降落在月球背麵南極附近的艾特肯盆地，並開展月球巡視勘察。

記者了解到，搭一座“鵲橋”，就建立了“嫦娥四號”與(yu) 地麵測控網絡的聯係。“鵲橋號”所在位置，既能“看到”月球背麵，也能“看到”地球。利用中繼星實現地球與(yu) 月球背麵的通信，這在世界範圍內(nei) 是第一次。

釋疑3

為(wei) 何定位於(yu) 地月“L2點”？

相對地月靜止，可實現對著陸器和巡視器的中繼通信覆蓋

“鵲橋號”將為(wei) 月球背麵的著陸任務傳(chuan) 輸信息，其位置必須位於(yu) 月球背麵。那麽(me) “鵲橋號”的最佳位置在哪裏？

科學家為(wei) 其選擇了地月拉格朗日L2點附近。宇宙中兩(liang) 個(ge) 天體(ti) 之間的作用力可用萬(wan) 有引力描述，用牛頓的理論就能算得天體(ti) 的運行軌道。而三個(ge) 天體(ti) 之間的作用力關(guan) 係非常複雜，很長時間內(nei) 人類難以求解。科學家們(men) 漸漸發現，三個(ge) 天體(ti) 中有一些點的位置很特殊，在這些點上，最小的天體(ti) 相對於(yu) 兩(liang) 個(ge) 大天體(ti) 基本保持靜止。瑞士科學家歐拉和法國科學家拉格朗日一共算出了5個(ge) 這樣的點，即L1~L5點，也稱為(wei) 拉格朗日點或平動點。

5個(ge) 點中，“L2點”位於(yu) 兩(liang) 個(ge) 大天體(ti) 球心連線延長線且靠近小天體(ti) 一側(ce) 。“鵲橋號”的使命軌道就是地月“L2點”環繞軌道，它位於(yu) 月球背麵一側(ce) ，距月球約6.5萬(wan) 公裏。由於(yu) 地月距離是變化的，“L2點”與(yu) 月球的距離也是變化的，最大距離不大於(yu) 8萬(wan) 公裏，可實現對著陸器和巡視器的中繼通信覆蓋。

邢強解釋，地月“L2點”是個(ge) “有趣”的位置，在這裏，中繼星繞地球轉動的周期與(yu) 月球繞地球轉動的周期相同。通過巧妙的設計，維持“L2點”的位置所消耗的燃料較少，太陽能帆板的效率也因少受陰影影響而較高。

■ “鵲橋號”世界之最

擁有深空探測器最大口徑通信天線

隨著人類深空探測的腳步越走越遠，建立遠距離數據通信鏈路是世界各國都在致力發展的深空探測關(guan) 鍵核心技術。

通信能力與(yu) 天線的“本事”密不可分。“鵲橋號”上架設了一副展開後口徑近5米的傘(san) 狀天線，這是人類深空探測史上最大口徑的太空通信天線。

該天線為(wei) “鵲橋號”和地球之間鋪設了一架高速橋梁，每時每刻將寶貴的科學數據從(cong) 遙遠的外太空送達地球。

激光測距試驗或史上距離最遠

激光測距試驗，是指通過激光進行星地距離的科學測量。其原理是將激光束射向放置在衛星表麵的角反射鏡，通過發送、接收的時間差計算出星地距離。

曆史上最遠距離的激光測距試驗發生在地月之間，1969年“阿波羅11號”在月球上放置了一套激光測距反射鏡陣列，從(cong) 那以後，美國、法國、日本、中國等國科學家先後完成了地月激光測距試驗。

如今，在距地球最遠約46萬(wan) 公裏的地月L2點附近，“鵲橋號”也攜帶了一台激光反射器。與(yu) 地月激光測距不同，讓地球觀測台站發出的激光波束準確找到46萬(wan) 公裏外高速飛行的“鵲橋號”難上加難。但中國科學家已經找到了解決(jue) 方案，不出意外，“鵲橋號”將使人類激光測距的紀錄再增加約8萬(wan) 公裏。