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“鹊桥”通天择日架 “嫦娥”奔月待时飞

2018-08-10 22:24:20

鹊桥通天择日架 嫦娥奔月待时飞

近日,一颗即将于5月份发射的卫星成了人们刷屏的明星,这不仅在于它有极具中国传统文化特色的名字鹊桥塑料茅草
,而且在于它将为计划于今年底奔月的嫦娥四号提供卫星中继服务,是名副其实的嫦娥先行官。

嫦娥四号发射之前为什么要先架鹊桥呢?鹊桥所提供的中继服务究竟是什么?鹊桥是中国第一颗中继卫星吗?它发射后将在怎样的轨道上运转?它将与嫦娥四号一起演绎怎样的奔月故事这些无疑都是人们关心的问题。

鹊桥将飞架在地月L2点

鹊桥是一颗中继卫星。该类卫星属于通信卫星,被形象地称为卫星的卫星,因为它们可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务,极大提高各类卫星使用效益和应急能力,能使资源卫星、环境卫星等数据实时下传。

嫦娥四号登月探测器是嫦娥三号的备份星,计划将登陆月球背对地球一面的南极附近的艾特肯盆地。由于月球被地球潮汐锁定,它只能永远以同一面朝向地球。这就意味着,在月球背面登陆的嫦娥四号与地球上的测控中心不仅相隔遥远的地月距离,而且还要隔着月球球体进行通信联系。但通信信号无法穿透月球抵达其背面,这就需要中继卫星的帮助来实现数据传输,完成地面测控任务深圳搬家公司
。这是嫦娥此次发射奔月之前先发射鹊桥卫星的原因。

茫茫宇宙浩渺无垠,鹊桥发射升空后将架设在哪里才能充分发挥其提供中继服务的作用呢?这就必须提到一个概念:拉格朗日点。根据天体力学,一个小物体在两个大物体的引力作用下居于空间中的一点,在该点处,小物体相对于两个大物体基本保持静止。这些点的存在由瑞士数学家欧拉于1767年推算出前3个,法国数学家拉格朗日于1772年推导证明剩下的两个。1906年,首次发现运动于木星轨道上的小行星在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。在每个由两大天体构成的系统中,按推论有5个拉格朗日点,但只有两个是稳定的,即小物体在该点处即使受外界引力的摄扰,仍然有保持在原来位置处的倾向。每个稳定点同两大物体所在的点构成一个等边三角形。

鹊桥发射后预定进发的位置为地月系统拉格朗日-2点(简称地月L2点),这个点位于地球和月球两点连线的延长线上,在月球背对地球的一侧。鹊桥架设在该点上既可以同时与地球和月球背面进行信息和数据交换中空板厂家
,即完成中继任务,又因为受地月引力作用平衡而保持相对稳定状态,从而节省卫星燃料,有利于对其进行轨道控制。

中国中继卫星已形成家族

中继卫星的主要功能是进行天基测控和空天数据中继,可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务。相比于地基测控,天基测控的最大优势就是覆盖率高,具有实时性、经济效益高等优点。该类卫星作为在太空中运行的数据中转站,扮演着太空侦查员通信接线员太空导航员的角色,对中、低轨道卫星进行实时监控,使资源卫星、环境卫星等数据实时下传,为太空运行的航天器提供预警预报、导航定位,使太空航行准确安全。作为航天大国,中国对中继卫星的需求无疑是强烈的,这也驱动了中国中继卫星的研制、发射和组运行。

2003年,中国立项并启动了天链一号中继卫星系统工程。2008年4月25日,该系统01星成功发射,当年就参与并圆满完成了神舟七号数据中继服务。作为中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星,天链一号01星采用成熟的东方红三号通用平台并突破多项关键技术,标志着中国航天测控覆盖率提升到新水平,使资源卫星、环境卫星等应用卫星实现数据实时下传、及时应用,效能倍增。2011年、2012年相继成功发射天链一号02、03星,它们同时运行并与地面应用系统、中继终端等组成跟踪与数据中继卫星系统,中国由此成为世界第二个拥有对中、低轨道航天器全球覆盖中继卫星系统的国家。在中国重大航天任务实施过程中,比如神十一飞船和天宫二号空间实验室飞行任务中,天链一号中继卫星系统为航天员与地面天地通话天地双向视频通话和航天员与地面同步收看电视立下了汗马功劳。2016年11月,天链一号04星成功发射,实现中国中继卫星系统的更新换代。

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