嫦娥四号中继卫星,“鹊桥”号中继卫星为嫦娥四号提供通信支持,除此外还有别的用途吗?


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鹊桥号通信卫星,作为嫦娥4号向地球通信的中继卫星,采用了一条环绕拉格朗日二点的晕轨道,围绕着拉格朗日二点运行。

拉格朗日二点是一个不稳定的引力平衡点, 维持这个晕轨道是要消耗一定燃料的,每隔七天,鹊桥号通信卫星就要重新启动火箭发动机进行一次轨道维持。

鹊桥号通信卫星距离月球7万公里,距离地球45万公里。如此远的距离,为与地球通信,鹊桥号携带了一个直径是4.2米的巨大的碟形天线。

所以鹊桥号的上的主要任务载荷都被通信设备和火箭燃料以及火箭发动机占据了,除了通信以外没有别的功能。当然它还是释放了两颗小卫星围绕月球编队飞行。

不过就算是这样,鹊桥号的功劳也是很大的,因为这是人类历史上首次采用晕轨道围绕一个虚拟的点运行。

2018年4月24日,在嫦娥四号任务中被起名为“鹊桥”号中继通讯卫星,于5月21日在中国西昌卫星发射中心,成功的在嫦娥四号探测器之前将“鹊桥”号发射升空。6月14日成功的进入月球背后约6.5万公里地月拉格朗日L2点。由于月球背面是背对着地球的无法接收到来自地球的指令信号,在该点上,能够同时看到地球和月球背面,因此就可以与月球背面的嫦娥四号着陆器和巡视器保持通讯联系,同时和地面站建立联系,实现所需要的中继通讯,将宝贵的科学数据从遥远的月球传送到地球,在地月L2点上,中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同。通过巧妙的设计,这个位置所消耗的燃料较少,太阳能帆板的效率也因少受阴影影响而较高。月球背面的嫦娥四号着陆器和巡视器保持通讯联系,同时和地面站建立联系,实现所需要的中继通讯。鹊桥号还携带了一台激光反射器。与地月激光测距不同,让地球观测台站发出的激光波束准确找到46万公里外高速飞行的“鹊桥号”难上加难。但中国科学家已经找到了解决方案,不出意外,“鹊桥号”将使人类激光测距的纪录再增加约8万公里。此外月球背面还具有独特的电磁环境,受到月球自身的遮挡,月球背面不会受到地球的电磁干扰,是开展射电天文观测的绝佳区域。

2018年12月8日发射的嫦娥四号也在2019年1月3日10时26分成功着陆,在月球背面南极艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑,实现了人类首次在月球背面探测器软着陆,实现了人类首次巡视器月面上巡视探测。