搭建地月「鵲橋」 靜待「嫦娥」奔月
原標題：搭建地月「鵲橋」 靜待「嫦娥」奔月
5月21日清晨，在嫦娥三號「奔月」4年多之後，中國又做出一個探索月球的大動作——在西昌衛星發射中心將探月工程嫦娥四號任務「鵲橋」號中繼星發射升空。
這是世界首顆運行於地月拉格朗日L2點的通信衛星，它將為2018年底擇機實施的中國探月工程嫦娥四號任務——世界首次月球背面軟著陸和巡視勘察提供地月間的中繼通信。
地月通信「服務區」延至月球背面
在與長征四號丙運載火箭完成星箭分離後，「鵲橋」進入預定地月轉移軌道，相繼展開衛星太陽翼和中繼通信天線，飛向月球。
中國航天科技集團五院「鵲橋」號中繼星項目經理張立華接受記者採訪時表示，後續，「鵲橋」還需進行12次軌道控制任務，經過中途修正、近月制動和月球借力，進入月球至地月L2點的轉移軌道，通過3次捕獲控制和修正後，最終進入環繞地月L2點的使命軌道。地月L2點是衛星相對於地球和月球基本保持靜止的一個空間點。位於地月連線的延長線上，到月球的平均距離約為6.5萬公里，距地球40多萬公里。
中國探月工程總設計師、中國工程院院士吳偉仁說，由於月球繞地球公轉的周期與月球自轉的周期相同，所以月球總有一面背對著地球，這一面稱之為月球背面。著陸在月球背面的探測器會受到月球自身遮擋，無法直接與地球進行測控通信和數據傳輸，因此必須先發射「鵲橋」，讓它去充當架設在嫦娥四號與地球間的「通信中繼站」，專門解決著陸月球背面的探測器對地通信「不在服務區」的問題。
「鵲橋」的名字來源於中國民間牛郎織女的傳說，而這顆中繼星是中國航天人用自己的辛勤、智慧和汗水設計建造的地月信息聯通的「天橋」。
完成使命還需「過五關斬六將」
「鵲橋」雖然只有400多公斤重，但它是中國第一次應用於深空探測重大任務的小衛星。專家們坦言，這次任務周期長、難度大、風險高，衛星的飛行軌道也與眾不同。
吳偉仁說，1772年，法國數學家拉格朗日推算出，一個小物體在兩大物體的引力作用下，小物體相對於它們基本保持靜止的空間點有五個，即拉格朗日點又稱為平動點，分別為L1、L2、L3、L4、L5。其中，L1、L2點在兩個天體的連線上。
「鵲橋」正是要圍繞地月L2點的使命軌道飛行。中國航天科技集團五院嫦娥四號探測器系統項目執行總監、副總設計師張熇告訴記者，在去往地月L2點使命軌道的途中，「鵲橋」需要多次進行中途修正，要完成全部使命還需「過五關斬六將」。
最關鍵的一次是近月制動的變軌，張立華將它形象地稱為在距月面100公里高度時給衛星「踩一腳剎車」。這次變軌的窗口時間很短，且只有一次機會。如果沒按計劃完成好「剎車」動作，「鵲橋」很可能從此飛離預定軌道，因為這顆小衛星攜帶的推進劑不足以讓它重新進入預定軌道。
此外，「鵲橋」採用的傘狀大通信天線由於是首次使用，其性能表現需要經受在軌實際檢驗，而遠距離通信也是一大難點。張立華說，地球上的通信衛星通常是在距地面3萬多公里的地球同步軌道運行，「鵲橋」距離月面距離遠了1倍多，有7萬多公里，這些對這顆中繼星實現與嫦娥四號著陸器和巡視器穩定可靠的通信提出挑戰。
「一星多用」助力探月國際合作
「『鵲橋』是顆小衛星，研製時間只有兩年半，但作為嫦娥四號任務的重要組成部分，它的技術狀態比較新，設計壽命達3年，而且質量要求非常嚴格，整個衛星的地面加電測試時間超過1300個小時。」張立華說。
「鵲橋」攜帶一大一小兩個相機，小的專門觀察衛星天線的展開情況，大的可以給月球和地球拍合影。
張立華表示，在確保完成通信中繼保障使命的同時，「鵲橋」也拉開了探月國際合作的新序幕。「鵲橋」攜帶了由荷蘭研製的低頻射電探測儀，未來將開展在軌科學探測試驗。
這個低頻射電探測儀可以聆聽低頻的宇宙之聲，這些宇宙之聲攜帶著宇宙大爆炸後幾億年時間裡的蛛絲馬跡，那時正是氫氣雲孕育第一代恆星的宇宙黑暗時代。專家稱，這一科學探測將等嫦娥四號探測器完成主要任務之後再繼續展開研究。
此外，與「鵲橋」一同發射升空的還有由哈爾濱工業大學研製的「龍江一號」「龍江二號」兩顆月球軌道編隊超長波天文觀測微衛星，星上搭載了由沙特研製的月球小型光學成像探測儀。兩顆微衛星未來將開展月球軌道編隊飛行、空間超長波天文干涉測量等技術試驗。
中國航天科技集團五院嫦娥四號探測器總設計師孫澤洲說，10多年前，中國人是獨立自主、自力更生地發射嫦娥一號的，如今我們的探月任務也為更多國家創造了科學探索的平台。今年，嫦娥四號也將搭載來自德國和瑞典的科研載荷登陸月球背面。中國在月球探測的國際合作中，變得更加自信、主動，合作水平又上了新台階。
據新華社
全球興起新一輪探月潮
「廣寒宮」再成人類航天探索「熱目標」
從中國、印度等航天探索「新星」，到傳統航天強國美國和俄羅斯，近兩年，航天大國競相宣布探月新計劃，「廣寒宮」不再清冷寂寞，再次成為人類航天探索的「熱目標」。
中國探月工程嫦娥四號任務計劃年底實現人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察，並利用中繼星實現地球與月球背面的通信。印度「月船2號」探月任務計劃讓著陸器在月球南極附近軟著陸並釋放一輛六輪月球車。
美國總統特朗普去年11月提出要讓美國宇航員重返月球，以「使美國重新成為太空探索的領導者」。美航天局今年初宣布，將在2023年左右將宇航員送入月球軌道，並在本世紀20年代初建立一個月球軌道平台作為「深空門戶」。
今年3月，俄羅斯航天集團宣布，計劃兩年內發射「月球25號」探測器，重啟俄羅斯中止了40餘年的月球探測計劃。
歐洲航天局一直在為打造「月球村」而奔走，呼籲各國航天機構和企業合作建設一個可供人類工作和生活的月球社區。日本也不斷提出與美國、印度等國合作探月的計劃。
探月還獲得越來越多企業的青睞。例如，美國太空探索技術公司打算開啟商業太空旅行項目，送遊客繞月飛行；沃達豐、諾基亞和奧迪等公司計劃合作發射月球探測器並在月球上搭建首個4G網路。
沉寂數十年後，各國緣何「扎堆」探月？美國喬治·華盛頓大學空間政策研究所前主任洛格斯登和俄羅斯齊奧爾科夫斯基航天研究院院士熱列茲尼亞科夫在接受記者採訪時表示，人類對近地軌道的探索已有幾十年時間，隨著探月科技和相關構想日益成熟，世界各國紛紛制定新的探月計劃。
洛格斯登表示，美國當年的「阿波羅」計劃主要是技術能力展示，並未開展太多探索活動，人類沒去過月球兩極和背面，月球可探索的空間還很大。
熱列茲尼亞科夫說，「各種航天器和宇航員們在近地空間軌道內已停留了很長時間，是時候走向更遙遠的宇宙獲取新知識，檢驗開發航天新技術，嘗試開闢適合人類生活的新空間了」，而月球可成為人類飛向更遙遠太空的前哨基地。
這兩名專家均強調，新一輪探月熱與冷戰時期的「實力展示」不同，各方均理智地從科學研究、資源開發等實用角度出發，在競爭與合作中開展包含實質內容的空間探索。熱列茲尼亞科夫說，目前各國制定探月計劃時非常理智，並不是為了與他國競賽。
俄羅斯科學院通訊院士、前宇航員巴圖林說，需要明確的是，載人登月不是目的，開發月球才是未來方向，人類在開發月球方面所面臨的任務艱巨性遠遠超過美國「阿波羅」計劃。
不少中外航天專家指出，目前國際合作已成為太空探索主流，如能集中全球智慧，可快速實現太空探索目標，化解技術風險，分攤經費，讓各方受益。
作為世界第三個實現月面軟著陸的國家，中國探月走出了一條自力更生、自主創新的中國道路，同時選擇以開放的姿態迎接合作。中國國家航天局探月與航天工程中心主任劉繼忠曾表示，中國是開放的，歡迎國際航天機構與中國合作，共同推動探月發展。
據中國國家航天局介紹，中國自發出嫦娥四號國際合作倡議以來，收到了很多國家提交的合作方案。嫦娥四號上將搭載荷蘭、德國、瑞典和沙烏地阿拉伯的科學載荷。中國在後續的月球探測規劃任務中都將支持廣泛的國際合作。
洛格斯登、熱列茲尼亞科夫和歐航局局長韋爾納等人表示，期待中國與美國、俄羅斯及歐盟等開展探月領域合作。
韋爾納說，中國提出的探月合作「正是我所期待的」，「中國的計劃可以很完美地契合歐航局提出的月球村計劃」。熱列茲尼亞科夫表示，嫦娥四號若能實現月背著陸這一壯舉，將會吸引更多國家與中國合作探月。中國航天技術在很多方面已發展到與美俄並駕齊驅的水平，因此中國完全可為各國聯合考察開發月球作出重大貢獻。
據新華社
( 編輯：郭帥 )
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